Крылья Родины Выпуск 10 1996
С конца 1940-х до начала 1950-х годов конкуренция в производстве истребителей в авиационной промышленности США была беспрецедентно жесткой. После качественного скачка, вызванного появлением реактивного двигателя, каждая более-менее уважающая себя авиакомпания начала «выливать» один проект за другим. Более того, новые «чудеса техники» зачастую настолько революционны, что, говоря простым языком, представляют собой летающие гробы. Причиной такого положения, помимо того, что жесткая конкуренция не оставляла времени на серьезные разработки и усовершенствования, было то, что в условиях быстрого совершенствования техники и техники самолет, выпускаемый, казался новым словом в авиационной промышленности, а через два-три года, когда его вводили в эксплуатацию, он становился безнадежным хламом. Поэтому разработчики старались максимально «думать в долгосрочной перспективе».
Такая ситуация привела к беспрецедентному разнообразию типов самолетов. Морально устаревшие автомобили обслуживаются бок о бок с современными; списать их невозможно, так как они не успеют окупить свои затраты. Кроме того, одной из причин сложившейся ситуации является антимонопольная политика Министерства обороны США, которое считает своей обязанностью оказывать поддержку компаниям, находящимся на грани банкротства. Например, в конце 1940-х годов ВМС США заказали у Chance-Vought партию неперспективных самолетов F7U-3 Cutlass».
В этом контексте относительно спокойную жизнь могут вести лишь те компании, в портфеле которых есть несколько проектов, причем не «мертворожденных», а ориентированных на будущее.
К таким компаниям относятся Boeing, McDonnell, Lockheed, Douglas и Grumman. Их дела шли гладко, во многом благодаря выдающимся талантам главных конструкторов — всемирно известных инженеров Э. Джонсона, Э. Хайнемана, Дж. Баркли, Дж. Макдоннелла, Дж. Нортропа и Г. Хьюза. Все они прекрасно понимали, что настоящее будущее может иметь только самолет, обладающий реальными качественными преимуществами перед аналогичными самолетами. В начале 1950-х годов достижение сверхзвуковой скорости полета было настоящим прорывом.
Теоретические и технические предпосылки для создания сверхзвуковых самолетов уже имеются, и были проведены исследования стреловидных и треугольных крыльев и их обтекания на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях. В арсенале авиаконструкторов появились также новые мощные реактивные двигатели, оснащенные форсажными камерами, и новые конструкционные материалы, в первую очередь магниевые сплавы, высокопрочные стали и титан. Самолет также оснащен новыми бортовыми системами: надежным автопилотом, баллистическим вычислителем, системой автоматического пуска, получающей данные с наземных и бортовых радаров.
Традиционно истребители для ВМС США поставляла компания Grumman. После войны руководство компании решило не проводить рискованные эксперименты. В новом истребителе «Пантера» были реализованы технические решения, уже опробованные другими конструкторами. Но помимо этого, последняя модель Cat от Grumman имеет несколько весьма приятных усовершенствований. Первоначально «Пантера» проектировалась как истребитель завоевания превосходства в воздухе, но из-за своих относительно толстых и прямых крыльев она быстро стала непригодной для этой цели. Однако вскоре его задача была реструктурирована и стала включать противовоздушную оборону эскадрильи, бомбовые и ракетные удары по наземным и надводным целям, а также фоторазведку.
Модернизация коснулась в основном силовой установки — гондолы турбореактивных двигателей были перепроектированы для установки более мощных двигателей. Когда стало ясно, что прямые крылья устарели, «Пантера» подверглась весьма основательной модернизации, не имевшей аналогов в американской авиации — вместо прямых крыльев и горизонтального оперения были установлены стреловидные крылья. Последний серийный самолет унаследовал обозначение Panther F-9F, что еще раз подчеркивает преемственность конструкции, но стал называться Cougar. Вскоре после поступления на вооружение в 1951 году самолет стал основным истребителем ВМС США. В основном он использовался как истребитель ПВО — «Пума» имела околозвуковую скорость полета и стабильную дальность полета.
Казалось, что руководство Grumman может взять перерыв после получения контракта от ВМС на массовое производство Cougar. Но конструкторы уже начали работу над новым самолетом на базе «Пумы», на этот раз сверхзвуковым. Компания Grumman обозначила проект как G-98.
27 апреля 1953 года был подписан контракт на сумму 40 миллионов долларов на разработку первого палубного сверхзвукового самолета. Контракт предусматривал проектирование и строительство истребителя, получившего обозначение F9F-9, что подчеркивало преемственность с Cougar. Главным конструктором нового самолета был Джозеф Гэвин.
Проект был реализован в рекордно короткие сроки – менее чем за год. В конструкции нового самолета практически ничего не сохранилось от «Пумы». За исключением, пожалуй, общей схемы. Поэтому индекс заменяется на F11F-1. 30 июля 1954 года прототип нового самолета совершил первый полет на авиабазе Бетпейдж и получил традиционное «торговое» наименование «Тигр». Самолетом управлял летчик-испытатель Кевин Мейер. Перед мероприятием полномасштабная модель нового автомобиля прошла 150-часовые испытания в аэродинамической трубе Корнелла.
Прототип был оснащен бесфорсажным турбореактивным двигателем Wright J-65 (американская копия успешного британского двигателя Sapphire). Тяги в 3350 кгс недостаточно для достижения сверхзвуковой скорости. Но после оснащения новым двигателем с форсажной камерой новый истребитель легко достигал сверхзвуковой скорости.
Убедившись в надежности и перспективности нового самолета, ВМС США разместили у Grumman заказ на вторую серию из 157 самолетов, получившую название «Longhead». Главным отличием этой серии самолетов является то, что носовая часть фюзеляжа значительно удлинена и оснащена обтекателем РЛС наверху. Правда, радара под ним нет — во-первых, установка довольно крупного устройства существенно повлияла бы на центровку; во-вторых, по мнению военно-морских экспертов, F11F хорошо подходит для решения задач перехвата воздушных целей, наводимых авианосцами или системами ДРЛО.
Штанга для дозаправки в воздухе убирается в отсек перед кабиной правого борта. После складывания накройте крышкой. Небольшие удлинители были установлены на корнях крыла для улучшения обтекания крыла на сверхзвуковых скоростях и увеличения угловой скорости для обеспечения устойчивых поворотов.
Хотя было построено сравнительно немного самолетов «Тайгер», они широко использовались на борту авианосцев. Самолет заслужил репутацию простого в управлении, простого в обслуживании и практически безотказного самолета. Несмотря на то, что «Тигр» не смог продемонстрировать свои возможности в бою, он стал хорошо известен в Соединенных Штатах и во всем мире, в первую очередь из-за отличительных знаков эскадрильи, которой принадлежал этот самолет.
Самолет не удалось восстановить, а пилот получил лишь незначительные травмы. Этот инцидент еще раз продемонстрировал хорошую управляемость самолета при приближении к минимальной скорости. Даже в «тупиковой» ситуации — при отказе двигателя на малых оборотах и срабатывании механизмов — «Тигренок» оставляет летчику возможность относительно безопасно приземлиться. Не будем забывать, что в то время катапультирование считалось чрезвычайно опасным — 40% катапультирований заканчивались травмами или смертью пилота.
Конструктивно Tiger — самый маленький планер, в котором пространство вокруг двигателя сжато максимально. Tiger был заметно проще своего предшественника Puma. Небольшие размеры самолета позволили конструкторам отказаться от громоздких механизмов складывания крыльев в пользу упрощенных, легких шарниров для ручного складывания законцовок крыльев, которые при хранении в ангаре отгибаются вниз.
Конструкция фюзеляжа Tiger учитывала «закон площадей», а площадь крыла сужалась до «осиной талии», за что самолет получил одно из прозвищ — «бутылка кока-колы». Само тело стало тоньше. Крыло имеет сравнительно небольшую толщину и угол стреловидности 35° по фокальной линии. Его верхняя поверхность представляет собой цельную фрезерованную панель из алюминиевого сплава. Помимо обычных элеронов, в систему управления креном входят интерцепторы, которые более эффективны на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях. Кстати, стоит отметить, что в диапазоне от крейсерской до максимальной скорости элероны полностью теряют свою функцию и служат только для создания усилия на ручке управления.
Интересна конструкция этого стабилизатора. На дозвуковых скоростях управление тангажем самолета осуществляется с помощью классических отклоняемых рулей высоты, тогда как на сверхзвуковых скоростях рули высоты неподвижны, составляя единое целое со стабилизатором, а управление осуществляется поворотом всего горизонтального оперения. Поскольку толщина стабилизатора очень мала, разместить подвеску руля высоты внутри стабилизатора не представляется возможным. Поэтому они выступают за контур и закрываются обтекателем. Все органы управления, за исключением элеронов и руля направления, оснащены необратимыми усилителями. Механизация крыла включает предкрылки по всему размаху и трехпозиционные закрылки, покрывающие 6/7 размаха.
Входные отверстия турбовентиляторных двигателей имеют пластины, отсекающие пограничный слой. Истребитель «Тайгер» оснастили новым мощным турбореактивным двигателем Wright J-65W-6 с тягой 3540 кгс без форсажа и 5000 кгс с форсажем. Топливо хранится в двух самоуплотняющихся баках в фюзеляже. Для поддержания его в центральном положении предусмотрена автоматическая система перекачки топлива из одного бака в другой, разработанная Honeywell. Из-за малого внутреннего объема фюзеляжа емкость топливных баков очень мала, а турбореактивный двигатель потребляет много топлива, что сильно влияет на дальность полета.
Шасси убирается в фюзеляж. Основная стойка представляет собой одно колесо и имеет форму пирамиды. Передняя стойка шасси имеет двухколесную конструкцию рычажного типа. Несмотря на небольшие размеры фюзеляжа, шасси имеет достаточную ширину колеи и достаточную прочность, чтобы выдерживать самые жесткие посадки. Единственная проблема заключается в том, что угол парковки большой, а это значит, что хвост самолета рискует коснуться земли во время взлета и посадки. Вот почему сзади, рядом с тормозным крюком, имеется выдвижная защитная пятка.
Под фюзеляжем имеются два тормоза. Задний треугольный защитный кожух расположен за основным отсеком шасси. Носовая часть представляет собой вспомогательный корпус, имеющий прямоугольную форму с вырезом и очень маленькую площадь. Оба щитка можно наклонять на угол до 90 градусов.
Встроенное вооружение самолета состоит из четырех 20-мм пушек Temco-Ford Mk. Каждая пушка 12S оснащена 150 патронами. Пистолет расположен в отсеке под воздухозаборником, его порт расположен в нижней части воздухозаборника. Для предотвращения попадания пороховых газов в воздухозаборник пушка была снабжена эжектором. Боеприпасы для всех четырех орудий хранились в общем патронном ящике, который можно было извлечь из отсека для перезарядки с помощью переносной лебедки.
Самолет может нести 2–4 ракеты класса «воздух-воздух» AIM-9B Sidewinder, 7- и 19-зарядные многоцелевые неуправляемые ракеты HVAR, бомбы и дополнительные топливные баки на четырех внешних подвесках, что увеличивает дальность полета самолета в 1,7 раза. Однако из-за малой дальности полета и отсутствия бомбового прицела самолет оказался непригодным для выполнения каких-либо задач, кроме завоевания превосходства в воздухе и противовоздушной обороны эскадрилий. Таким образом, основными вариантами подвески являются: 2 PTB и 2 Sidewinder или 4 Sidewinder».
Первая партия из 39 танков «Тигр» была поставлена заказчикам в период с марта по ноябрь 1957 года и носила экспериментальный характер и не предназначалась для активной эксплуатации. Эти самолеты не имели радиооборудования в носовой части фюзеляжа. На конце носа самолета имеется сопло для дозаправки в воздухе. Дизайн был немного изменен по сравнению с оригиналом. В частности, носовая часть фюзеляжа была немного удлинена для улучшения аэродинамики, на крыльях были установлены небольшие аэродинамические гребни, а также изменена конструкция фонаря для улучшения обзора.
Первой эскадрильей, получившей новый самолет, стала А-156. Кроме того, ранние серийные самолеты были поставлены в испытательный центр авиации ВМС (NATS), VC-3 и демонстрационную эскадрилью морской авиации Blue Angels».
Позднее, когда был разработан самолет «Супер Тигр», два «Тигра» с коротким носом были переделаны в прототипы. Так, самые романтичные и интересные моменты в истории первых истребителей «Тайгер» принадлежат шести самолетам пилотажной эскадрильи «Голубые ангелы»: для ее летчиков важнейшими характеристиками самолета были простота управления и маневренность. Как говорится, у F11F этих характеристик предостаточно. С 1957 по 1969 год «Тигры» входили в состав демонстрационной эскадрильи.
Убедившись в надежности и перспективности нового самолета, ВМС США разместили у Grumman заказ на вторую серию из 157 самолетов, получившую название «Longhead». Главным отличием этой серии самолетов является то, что носовая часть фюзеляжа значительно удлинена и оснащена обтекателем РЛС наверху. Правда, радара под ним нет — во-первых, установка довольно крупного устройства существенно повлияла бы на центровку; во-вторых, по мнению военно-морских экспертов, F11F хорошо подходит для решения задач перехвата воздушных целей, наводимых авианосцами или системами ДРЛО.
Штанга для дозаправки в воздухе убирается в отсек перед кабиной правого борта. После складывания накройте крышкой. Небольшие удлинители были установлены на корнях крыла для улучшения обтекания крыла на сверхзвуковых скоростях и увеличения угловой скорости для обеспечения устойчивых поворотов.
Хотя было построено сравнительно немного самолетов «Тайгер», они широко использовались на борту авианосцев. Самолет заслужил репутацию простого в управлении, простого в обслуживании и практически безотказного самолета. Несмотря на то, что «Тигр» не смог продемонстрировать свои возможности в бою, он стал хорошо известен в Соединенных Штатах и во всем мире, в первую очередь из-за отличительных знаков эскадрильи, которой принадлежал этот самолет.
Горизонтальная подвижность танка «Тигр» несколько уступает подвижности его предшественников — танков «Пума» и «Фьюри», но благодаря большому запасу скорости и отличным характеристикам горизонтального ускорения он может в любой момент уйти от маневренного боя или применить тактику «ударил и убежал». Его планер был спроектирован так, чтобы выдерживать высокие перегрузки. У самолета был большой потенциал, но относительно слабые двигатели не позволяли полностью его реализовать. Логичным решением этой ситуации является использование новых электростанций.
Инженеры Grumman нашли способ установить новый и перспективный двигатель General Electric J-79GE-7 вместо стандартного турбовентиляторного двигателя Wright, который имел на 50 процентов большую мощность, чем J-65. Хвостовая часть фюзеляжа немного расширена и удлинена. Для сохранения центра тяжести пришлось также удлинить носовую часть. Теперь там планируют установить радар Хьюза. Козырек навеса также был переделан — он стал более плоским и бесшовным. Воздухозаборники были перепроектированы с учетом более высоких скоростей ветра и потока. Для того чтобы сохранить путевую устойчивость самолета на прежнем уровне, несмотря на увеличение веса и габаритов, высота киля была увеличена. Также было проверено складывание брюшных плавников.
В таком виде бомбардировщик «Тигр» обещал достичь прорывных данных: скорость полета возросла до М-2, скороподъемность увеличилась с 81 м/с до 110–120 м/с, а потолок увеличился с 15 км до 18 км. Военно-морские силы США проявили большой интерес к этому транспортному средству.
Во второй половине 1957 года компания Grumman пошла на риск и начала переоборудовать два «коротконосых» F11F-1 в прототипы нового самолета, который получил номер F11F-1F и название «Super Tiger». Эта модификация не заняла много времени, и самолет был готов в кратчайшие сроки. После непродолжительных, почти формальных летных испытаний было решено достичь максимальных значений характеристик.
Дизайнеры верят, что их новое творение потрясет мир своими рекордами. 13 апреля 1958 года пилот Джордж Уоткинс установил рекорд скорости 2005 км/ч на самолете Super Tiger. Рекорд не был признан FAA, но два дня спустя Уоткинс достиг высоты 23 466 метров, что стало новым официальным мировым рекордом. «Супер Тигры» выглядят многообещающе. Японские и немецкие летчики летали на прототипах нового самолета и были в восторге.
Правительства этих стран начали переговоры с правительством США и компанией Grumman относительно экспортных поставок. Японцы даже надеялись получить лицензию на производство «Супер Тигра» и оснастить им Силы самообороны в качестве основного перехватчика. Однако в середине 1958 года после более детальных испытаний стало ясно, что все эти рекорды не помогут запустить F11F-1F в производство. Причиной этого стало то, что двигатели были слишком тяжелыми, а фюзеляж не мог выдержать их вес, что увеличивало расход топлива, сокращало и без того небольшую дальность полета, а также значительно увеличивало нагрузку на крыло, из-за чего новый самолет терял хорошую горизонтальную маневренность.
Кроме того, Chance-Vought, долгое время находившаяся в коме и финансовом тупике после провала F7U-3 «Scimitar», предложила план разработки F8U-1 «Crusader» — высокопроизводительного многоцелевого истребителя, превосходящего «Super Tiger» по всем параметрам. Crusader быстро запустили в производство, и к 1962 году он практически повсеместно заменил Tiger. Самолеты F11F-1 были переведены в резерв и постепенно списаны. До начала 1970-х годов несколько машин активно использовались в качестве учебных самолетов и летающих лабораторий. В частности, два истребителя «Тигр» с длинным носом летали в рамках проекта ROHR — проекта, направленного на изучение устройств реверсирования тяги двигателей. После завершения проекта один из самолетов был передан в дар Музею авиации Пима. Кроме того, один из списанных F11F-1 был передан в Музей военно-морской авиации США. В 1971 году, когда стареющий авианосец USS Intrepid был пришвартован в Нью-Йорке и превращен в музей, на складе самолетов в Калифорнии был обнаружен запечатанный F11F, раскрашенный в честь эскадрильи астронавтов VF-33 (которая базировалась на авианосце). Самолет был приобретен у ВМС и установлен на специальной ферме для имитации взлета с передней катапульты авианосца.
Больше интересных статей здесь: Наука и техника.
Источник статьи: Тигры на палубе (истребитель Grumman F-11 Tiger).