В данной статье рассмотрим характеристики трёх разных типов двигателей истребителя F-14. Как известно, исходным типом двигателя истребителя F-14 был TF30-P-412A. В какой-то мере можно сказать, что TF30-P достался Томкету в "наследство" от программы разработки палубного истребителя-перехватчика F-111B, по сути это был двигатель для истребителя 3-го поколения, которым оснастили истребитель поколения 4-го. Но для остальных истребителей 4-го поколения стали разрабатывать и новое поколение двигателей - более мощных, легких и хорошо подходящих для полетов на больших углах атаки. Первым таким двигателем стал F100-PW-100 для истребителя F-15. Сравнение параметров TF30-P-412A и F100-PW-100 поможет понять, насколько велика была эта разница в "поколение". Возьмем данные по двигателям F-14 и F-15 из документов Standard Aircraft Characteristics (SAC) на F-14A (1974 год, 1977 год) и TF-15A (1974 год).
Итак, если сравнить параметры двигателей, получаем следующие цифры:
Как можно видеть, TF30-P-412A хуже F100-PW-100 везде, где только только можно. Меньшая на 1170 кгс форсажная статическая тяга (с двух двигателей разница 2340 кгс), большая на 424 кг сухая масса (с двух двигателей 848 кг), большая длина и диаметр. Проигрыш по параметру тяга/масса просто разгромный - разница почти полуторная.
Таким образом, "гандикап" который давали F-14A двигатели TF30-P-412A, очень заметен. Даже если бы на нем просто установили такие же двигатели, как на F-15, то F-14 мог бы быть легче практически на тонну и обладать на пару тонн большей тягой. Это уже значительно повысило бы летные характеристики самолета. А если бы планер F-14 изначально проектировался под двигатели F100-PW-100, обладающие меньшим в сравнении с TF30-P-412A размером, то удалось бы снизить размеры и массу всего планера. В целом можно сказать, что двигатель TF30-P-412A по своим параметрам для истребителя 4-го поколения подходил плохо. Дополнительно следует отметить, что из-за проблем с надежностью TF30-P-412А была разработана модификация TF30-P-414А, аналогичная по тяге, но отличающаяся ещё большей сухой массой (1928 кг). Параметр тяга/масса упал до 4,92, разница с F100-PW-100 достигла 57%... TF30-P-414А начал поставляться с 1982-го года.
Удивительно, что не смотря на плохой по характеристикам двигатель, заведомо более тяжелую целевую нагрузку, и прибавки массы планера, связанные с палубным базированием, F-14A за счет своей аэродинамики вполне мог конкурировать с F-15A на режимах ближнего маневренного боя. Да, однозначно Томкет уступал Иглу в разгоне по прямой и в скороподёъмности, но в этих показателях без хорошего двигателя другого ожидать и не приходилось.
Несоответствие характеристик двигателя потребностям самолета должно было быть очевидно уже на стадии разработки. По всей видимости разработчики Томкета и не планировали с этим мириться. Уже в начале 1970-го был предпринят абсолютно логичный шаг - для F-14 стал разрабатываться двигатель F401-PW-400, представляющий собой модификацию F100-PW-100. Модификация с этим двигателем получила название F-14B. Так как двигатель должен был устанавливаться на место TF30-P-412А, появилась возможность улучшить его характеристики в сравнении с F100-PW-100 за счет использования появившихся резервов по габаритам. Был увеличен вентилятор и добавлена дополнительная ступенью компрессора. Судя по характеристикам, которые приводились в журнале Flight International 1975-го года, для своего времени должен был получиться просто супер-двигатель.
Характеристики нового двигателя даже в сравнении с F100-PW-100 впечатляли: +2 тонны форсажной статической тяги (+4 тонны для двух двигателей) и параметр тяга/массу более 8 единиц! А в сравнении TF30-P-412А прибавки становились просто огромными: +3,25 тонны форсажной статической тяги (+6,5 тонн с двух двигателей), и при всем этом масса F-14 с новыми двигателями снижалась бы на добрых полтонны... Как видно по этим характеристикам, главный недостаток F-14 - двигатель, превращался бы в его преимущество. Большой объем планера для установки двигателя, который занимал тяжелый и слабый по тяге TF30-P-412А, теперь можно было использовать для установки сверхмощного F401-PW-400, который перекрывал бы по характеристикам лучшие из существующих движков, и при этом не мог быть установлен ни на один другой серийный истребитель кроме Томкета. При таком раскладе F-14B вполне мог вплотную приблизиться к F-15A по показателям разгона и скороподъёмности, а по характеристикам виража и вовсе превзойти.
Но, не смотря на то, что двигатель был создан и реально испытывался начиная с 1973-го года на прототипе F-14B, уже в 1974-м году программу свернули. Причина проста - разработка столкнулась с "серьезными проблемами" и потребовала дополнительного вложения средств, а поскольку к окончанию войны во Вьетнаме бюджеты были урезаны, разработкой нового движка пожертвовали... Проблемы при разработке нового двигателя вполне ожидаемы, можно вспомнить с каким запозданием и проблемами в итоге был сделан АЛ-31Ф. Но ведь был же сделан. А F401-PW-400 делался на базе уже отработанной конструкции, вопрос судя по всему действительно упирался только в деньги и дополнительное время разработки.
Если судить с учетом последующих событий, решение отказаться от разработки F401-PW-400 было "победой над здравым смыслом". Сэкономив "на спичках" и прервав разработку посреди уже идущих летных испытаний, самолет 4-го поколения оставили с двигателем 3-го поколения. В итоге пришлось вкладывать деньги в доработку TF30-P-412A до варианта TF30-P-414A, просто чтобы хоть-как повысить его надежность, без какого-либо повышения тяги. Недостаток тяги на истребителе никуда не делся, и спустя 10 лет, в 1984-м, флоту все-таки пришлось раскошелиться на программу нового тяговитого двигателя для Томкета, F110-GE-400.
В кратце, история появления "нормального" двигателя на Томкете начиналась так... Двигатели семейства F100-PW хоть и были хороши, но имели некоторые проблемы с надежностью, в связи с чем ВВС организовали программу по установке на F-15/F-16 альтернативного типа двигателя, коим стало семейство истребительных двигателей от General Electric F110-GE, история которых восходит корнями к разработкам двигателя для сверхзвукового бомбардировщика B-1. Двигатели F110-GE получились удачными и мощными, а наличие столь солидного конкурента заставило и фирму Pratt & Whitney быстрее решать проблемы с двигателями F100-PW. Флот также заинтересовался двигателями от General Electric, и для оценочных летных испытаний в 1981-м году эти двигатели были установлены на тот же прототип F-14B, на котором когда-то проходили испытания F401-PW-400. В итоге решили применить двигатели семейства F110-GE для ремоторизации Томкета. В 1984-м году стартовала разработка F110-GE-400, а в 1986 они были приняты в эксплуатацию. Модификация с двигателем F110-GE-400 получила обозначение F-14A+, а в последствии стала именоваться F-14B (это создает небольшую путаницу с исходным вариантом F-14B, который должен был оснащаться F401-PW-400). Также двигатели F110-GE-400 получил и F-14D. Характеристики двигателей F110-GE-400, TF30-P-412А и F401-PW-400 сведены в ниже приведенную таблицу.
Превосходство F110-GE-400 над TF30-P-412А очевидно - при более-менее умеренной прибавке веса в 474 килограмма для двух двигателей (и всего 220 кг в сравнении с TF30-P-414A) самолет получает +5,5 тонны статической форсажной тяги при чуть меньшем абсолютном расходе топлива на форсаже (!), и +3,6 тонны статической тяги на режиме максимала. А вот сравнение F110-GE-400 с F401-PW-400 неоднозначно. Форсажная статическая тяга у F401-PW-400 на полтонны больше (+ 1 тонна для двух движков), но при этом несколько выше как абсолютный, так и и удельный расход топлива на форсаже. Тяга на бесфорсажных режимах у двигателей практически одинаковая, схож и удельный расход на максимальном режиме. Но при этом у F110-GE-400 ощутимо лучше удельный расход на максимальном продолжительном режиме. А вот по массе и тяге/массу F110-GE-400 здорово уступает F401-PW-400, будучи ближе скорее к TF30-P-412A в этих показателях. Причина тут скорее всего кроется в том, что F110-GE также как и F100-PW, исходно по своим габаритам подходили под F-15 и F-16. Для размещения в F-14 исходный двигатель F110-GE-100 оказался слишком короткими, и в доработанной под F-14 модели F110-GE-400 потребовалось добавить вставку в виде жаровой трубы длиной 1,27 метра. Естественно это негативно повлияло на массу двигателя, судя по сопоставлению массы F110-GE-100 и F110-GE-400 прибавка вышла в районе 150-160 кг. Конечно, резерв по габаритам можно было бы использовать также, как и при разработке F401-PW-400, и значительно улучшить характеристики двигателя, увеличив например диаметр вентилятора или добавив ступени компрессора, однако в данном случае пошли по значительно более простому пути, по сути просто интегрировав имеющийся двигатель в F-14 без значимых доработок.
Подводя итоги, можно сказать, что история с двигателями для Томкета закончилась более-менее хорошо - хоть и с большим запозданием, но он получил достаточно тяговитые двигатели. Но при этом, даже тяговитые F110-GE-400 двигатели не были полностью "заточены" под самолет и обладали не лучшим соотношением тяги и массы. По всей видимости, лучшие летные характеристики все же были бы у варианта Томкета с F401-PW-400 - это был наиболее легкий и мощный вариант F-14, двигатели которого идеально подходили для планера машины. Такой Томкет был сделан всего один, и нельзя быть уверенным, что двигатели F401-PW-400, находившиеся в стадии испытаний, работали на нем в полную мощь. Но так или иначе, можно сказать точно, что значительный резерв для улучшения летных характеристик F-14 был ещё в первой половине 1970-х годов, просто эта возможность была упущена...
Если Вам понравилась статья, подписывайтесь и ставьте лайк!
