Эдмунд Цихош - Сверхзвуковые самолеты

История создания. Выдвинутая военно-воздушными силами США концепция дополнения сложных и дорогостоящих самолетов F-15 более дешевыми, простыми и легкими самолетами F-16 была поддержана в 1974 г. и военно-морской авиацией. При этом было принято решение заменить в 80-х годах самолеты «Фантом» II F-4 палубной авиации и авиации морской пехоты самолетами «Томкэт» F-14 и дополнить эти очень сложные и дорогостоящие машины изменяемой геометрии самолетами новой конструкции, развитой на базе самолета YF-17. Работы в рамках программы создания нового военно-морского истребителя NACF (Navy Air Combat Fighter) были начаты 2 мая 1975 г. фирмой «Макдоннел-Дуглас» (генеральный подрядчик) совместно с фирмой «Нортроп» (40% участия в проектно-конструкторских работах и будущем производстве).

Контракт от 28.01.1976 г. предусматривал строительство 11 опытных образцов самолета (в том числе 2 двухместных), первый из которых предполагалось облетать в июле 1978 г., 30 предсерийных самолетов и 72 серийных. Первые серийные самолеты были поставлены на вооружение в 1980 г. Стоимость всей программы по ценам 1975 г. оценивалась в 1,4 млрд. долл., причем 234 млн. долл. предназначались на работы по созданию двигателей. Общие потребности военно-морской авиации в этих самолетах оцениваются в 811 шт. Предполагается, что стоимость одного серийного самолета составит 7,9 млн. долл. (9,6 млн. долл. с учетом затрат на разработку и испытания).

Самолет F-18 в своем базовом варианте предназначен для эксплуатации с авианосцев. Программа предусматривает строительство следующих одно- и двухместных модификаций самолета:

– F-18A-одноместный истребитель, предназначенный для уничтожения неприятельских самолетов в зоне действий кораблей военно- морского флота;

– F-18В – двухместный учебно-тренировочный самолет (около 10% всех серийных самолетов);

– А-18А-легкий одноместный штурмовик с максимальной взлетной массой 22 700 кг (предназначается для замены самолетов А-7);

– RF-18 А – тактический самолет-разведчик.

Опытный образец самолета облетан в 1978 г.

Описание самолета. Аэродинамическая схема и общая концепция самолета соответствуют самолету YF-17. В конструкции самолета F-18 имеются следующие отличия:

– модифицированная форма крыла (изменение контура наплыва и использование геометрического уступа передней кромки – впервые на прямом крыле), больший угол отклонения носовых щитков (45°), что обеспечивает уменьшение скорости захода на посадку до значения, необходимого для самолетов палубного базирования;

– более широкий и длинный фюзеляж (за счет удлинения носовой части), что позволило разместить дополнительный топливный бак и радиолокационную станцию с антенной диаметром 0,71 м;

– планер повышенной прочности (допустимая перегрузка для самолета в варианте истребителя составляет 7,5, а в варианте штурмовика-6,5), приспособленный для взлета с катапульты, а также для посадки по системе «крюк-трос» на палубе авианосца;

– электродистанционная система управления (в сочетании с аварийной механической при управлении горизонтальным оперением) вместо используемой в самолете YF-17 гидромеханической системы;

– управляемый стабилизатор с увеличенным размахом (6,92 м) и шасси с шириной колеи 3,11 м и базой 5,25 м;

– двигатели большей тяги и повышенной степени двухконтурности, а также усовершенствованное радиоэлектронное оборудование, кабина более эргономичной схемы, 9 узлов внешних подвесок;

Рис. 2.191. Проекции многоцелевого истребителя «Хонит» F-18.

– подвижные кили, перемещаемые в горизонтальной плоскости относительно стабилизатора во избежание аэродинамического затенения рулей направления при больших углах атаки.

Для уменьшения площади, занимаемой самолетом на стоянке, концевые части крыла выполнены складывающимися. Усиление конструкции планера и установка дополнительного радиоэлектронного оборудования привели к увеличению массы пустого самолета на 1630 кг (1360 кг за счет планера и 270 кг оборудования).

В систему управления огнем входят малогабаритная быстродействующая ЭВМ и РЛС типа AN/APG-65, обеспечивающая обзор и сопровождение до 10 целей одновременно, включая низколетящие и расположенные на земле.

Двигательная установка. На самолете установлены два турбовентиляторных двигателя F404- GE-400 фирмы «Дженерал электрик» с форсажной тягой 71,1 кН (7250 кГ), представляющие собой усовершенствованный вариант двигателя YJ101, применяемого на самолете YF-17. В двигателе (диаметр 880 мм) увеличена степень двухконтурности с 0,2 до 0,34, повышена температура перед турбиной на 50°С и увеличен диаметр форсажной камеры на 25,4 мм. Двигатель F-404 по сравнению с двигателем J79, устанавливаемым на самолетах F-4, имеет вдвое меньшую массу (907 кг), вдвое большую удельную тягу (8,0 кН/кг), на 1/3 меньшую длину (4030 мм) и на 40% меньшее количество деталей. Запас топлива во внутренних баках 4990 кг (модификация F-18A) или 4770 кг (модификация F-18B) может быть увеличен до 7257 кг за счет 3 дополнительных подвесных баков емкостью по 1135 л. Два подкрыльных нерегулируемых воздухозаборника подают воздух каждый к своему двигателю.

Вооружение. Для транспортировки топливных баков и вооружения на самолете имеется 9 узлов внешних подвесок грузоподъемностью: 136 кг-на концах крыла, 1060 кг-на центральных подкрыльных узлах, 1130 кг-на околофюзеляжных подкрыльных узлах, 230 кг-на узлах под воздушными каналами двигателей и 1090 кг-на центральном подфюзеляжном пилоне. В общей сложности на узлах внешних подвесок самолет может нести вооружение, топливо или контейнеры с оборудованием общей массой 6214 кг (при нормальном запасе топлива во внутренних баках). Стационарным вооружением самолета является шестиствольная пушка М-61 калибра 20 мм, расположенная в передней части фюзеляжа (непосредственно за радиолокатором). Боезапас-540 снарядов.

Размах, м 11,43 (12,41 м-с ракетами, 7,62 м-после складывания крыла)

Длина, м 17,07

Высота, м 4,66

Площадь несущей поверхности, м2 37,16

Масса пустого самолета, кг 11600

Взлетная масса (ном./макс.), кг 15 234/20460

Удельная нагрузка на крыло (ном./макс.), кг/м2 410/550

Отношение массы самолета (ном./макс.) к тяге при форсировании, кг/даН 1,07/1,44

Максимальное число Маха 1,8

Полетная скорость, км/ч 1060

Посадочная скорость, км/ч 210

Длина разбега, м 305

Оперативный потолок, м 15 240

Радиус действия, км 740-1017

Максимальная дальность (перегоночная), км 3706

Рис. 2.192. Истребитель-бомбардировщик «Сюпер-Мираж» 4000 на аэродроме (а) и в полете (б).

История создания. В публикациях, подготовленных по случаю Парижского Авиационного Салона 1979 г., содержалась лишь самая общая характеристика самолета, не освещающая историю его создания. Из более поздних сообщений следует, что самолет разработан по инициативе фирмы на основе усовершенствованного проекта самолета «Мираж» 2000. К разработке истребителя-бомбардировщика «Мираж» 4000 фирма приступила в 1976 г., а первый опытный образец был облетан 9.03.1979 г. По сравнению со своим предшественником более скоростной и тяжелый «Мираж» 4000 (фирма называет разработанный самолет истребителем класса «20000 кг», имея в виду взлетную массу) предназначен для дополнения более легкого самолета «Мираж» 2000. Такое дополнение соответствует и американской концепции наличия в ВВС легких и тяжелых истребителей, взаимодействие которых должно обеспечивать превосходство в воздухе и нанесение эффективных ударов по наземным целям. Предполагается использование самолета в качестве истребителя-перехватчика, истребителя-бомбардировщика и тактического разведчика. При этом самолет в каждой модификации будет оснащен соответствующим вооружением и оборудованием. По мнению французских специалистов, «Сюпер-Мираж» 4000 по летно-техническим данным и возможностям значительно превосходит все предыдущие разработки французских авиаконструкторов и должен стать основным ударным истребителем тактической авиации Франции с середины 80-х годов. Как и «Мираж» 2000, «Сюпер-Мираж» 4000 предполагается не только поставлять на вооружение ВВС Франции, но также экспортировать в другие страны, в частности Ближнего Востока и Африки.

Описание самолета. При сохранении общей конструктивной схемы истребителя «Мираж» 2000 в новом самолете проведены некоторые изменения аэродинамической схемы, а также использована двухдвигательная силовая установка.

В отношении аэродинамической схемы новый самолет отличается прежде всего использованием управляемых дестабилизаторов, которые расположены на воздухозаборниках перед основным треугольным низкорасположенным крылом. Наличие дестабилизаторов и включение их в систему аэродинамического управления позволило значительно улучшить взлетно-посадочные характеристики и маневренность самолета на до- и сверхзвуковых скоростях. По аэродинамической схеме истребитель- бомбардировщик «Сюпер-Мираж» 4000 в некоторой степени аналогичен самолетам ХВ-70А, «Гриффон» и «Вигген».