Текст книги "Сверхзвуковые самолеты"

Автор книги: Эдмунд Цихош

сообщить о нарушении

Текущая страница: 42 (всего у книги 42 страниц)

XFV-12A фирмы «Рокуэлл интернэшнл»-одноместный истребитель– штурмовик вертикального взлета и посадки-США, 1979 г.

Рис. 2.194. Опытный образец самолета ВВП XFV-12A (вид сзади).

История создания. В 1971 г. командование военно-морской авиации США объявило конкурс на разработку сверхзвукового самолета короткого (или вертикального) взлета и посадки, способного базироваться на кораблях водоизмещением 15 ООО т. Эти небольшие корабли поступают на вооружение ВМФ США с 1978 г. и предназначены для обеспечения превосходства в воздухе в зоне действия флота. В конкурсе приняло участие шесть фирм, которые представили новые проекты или усовершенствованные варианты уже существующих западноевропейских самолетов («Харриер» и VAK-191B). Несмотря на довольно большой выбор, ни с одной из фирм не был заключен договор на проведение дальнейших работ. В этой ситуации фирма «Норт Америкен Рокуэлл» существенно изменила свой проект и вновь представила его командованию военно-морской авиации. В конце 1972 г. проект был принят и получил воинское обозначение XFV-12A.

В январе 1973 г. фирма заключила контракт на проектирование, строительство и летные испытания двух опытных образцов. Спустя месяц поступило сообщение, что аналогичный контракт был заключен командованием военно– морской авиации с фирмой «Дженерал дайнемикс». Один из этих самолетов после сопоставительных летных испытаний предполагалось запустить в производство, однако позднее программа фирмы «Дженерал дайнемикс» была аннулирована.

В соответствии с графиком работ на строительство первого опытного образца отводилось 18 мес. Летные испытания должны были начаться в октябре 1974 г. с нормального взлета, а в январе следующего года планировалось осуществить вертикальный взлет. В 1975 г. срок облета первого опытного образца был перенесен на 1976 г., а затем на 1977 г. Строительство самолета было завершено лишь в августе 1977 г. (26.08.1978 г. был организован официальный показ самолета), после чего начались его наземные испытания. Облет самолета был перенесен на 1978 г., а затем на 1979 г.

Описание самолета. XFV-12A представляет собой построенный по схеме «утка» высокоплан со стреловидным крылом и трапециевидными горизонтальным оперением, расположенным в носовой нижней части фюзеляжа. Крыло с относительной толщиной профиля 7,6-4,5% и удлинением 2,09 имеет отрицательный угол поперечного V 10° и стреловидность по линии фокусов 35°. Наиболее характерной чертой самолета, кроме использованной аэродинамической схемы (первый сверхзвуковой самолет, построенный по схеме «утка»), является применение эжекторных устройств на режимах взлета, посадки, зависания и полета с малой скоростью, а также их использование в системе управления. Крыло и горизонтальное оперение оснащены реактивными закрылками э^секторного типа вдоль всего размаха, в которые поступает вся масса выхлопных газов двигателя. Хвостовую часть крыла и горизонтального оперения занимают соответственно элевоны и руль высоты.

Вертикальное оперение-двухкилевое, разнесенное, с рулями направления. Кили установлены в торцевых частях крыла и имеют подкрыльное продолжение. Четыре эжекторных устройства работают независимо. Они могут создавать реактивную силу различной величины и используются в системе управления самолетом в режимах висения и полета на малых скоростях. Для исследования характеристик крыла, оснащенного эжекторами, и эффективности самих эжекторов фирма построила испытательный стенд типа центрифуги в виде вращательно закрепленной фермы длиной 30,5 м. На свободном конце фермы закрепляется консоль крыла с эжекторным устройством натуральной величины, а на половине размаха-двигатель F-401-PW-400 фирмы «Пратт-Уитни». Выходное устройство двигателя с помощью труб было соединено с эжекторами. На стенде можно проводить испытания секции крыла (или оперения) с окружной скоростью ~ 278 км/ч.

В режимах висения и полета на малых скоростях поток выходных газов направляется к двум эжекторным устройствам в крыле и к двум в горизонтальном оперении. Подъемная сила эжекторов создается за счет захвата воздуха потоком выхлопных газов. В результате смешения воздуха и выхлопных газов (в отношении 7,5:1) скорость потока на выходе эжектора уменьшается по сравнению со скоростью газов на выходе из сопла двигателя (610 м/с при неработающих эжекторах) в пять раз и составляет 122 м/с при одновременно более низких температуре и давлении. Общий расход воздуха через эжекторы составляет 113-136 кг/с.

Рис. 2.195. Проекции истребителя ВВП XFV-12A.

Для изготовления планера использованы главным образом сплавы алюминия (из сплавов титана изготовлены лишь элементы хвостовой части фюзеляжа в области двигательного отсека). При разработке планера использованы некоторые узлы околозвукового штурмовика А-4 и сверхзвукового истребителя-бомбардировщика F-4. От самолета А-4 заимствованы носовая часть фюзеляжа с кабиной пилота и шасси, а от самолета F-4-воздухозаборники (модифицированные) с частью воздушного канала и конструкция неподвижных частей крыла (кессоны крыла и центроплана).

Схема управления самолетом-классическая, с рулями высоты и направления. Руль высоты включен в систему автоматического активного управления. На режиме висения управление осуществляется путем изменения величины и направления тяги, создаваемой четырьмя эжекторами. При горизонтальном полете задняя створка эжектора выполняет роль управляющей поверхности (отклоняется на 6°), а передняя створка и сам эжектор действуют как тормозные щитки. Небольшие рули направления расположены в надкрыльевых частях килей.

Рис. 2.196. Потоки газов в двигательной установке самолета XFY-12A.

Двигательная установка. Двигатель самолета F401-PW-400 развивает тягу 62,56 кН (6380 кГ) во время нормального взлета (двигатель, установленный на самолете F-14B, при форсировании создает тягу 133,44 кН) и 96,99 кН (9890 кГ) во время вертикального взлета (эжекторы дополнительно увеличивают тягу на 15,20-16,18 кН).

Топливная система состоит из двух баков емкостью 1590 л, расположенных в фюзеляже, и двух крыльевых баков емкостью 1173 л (общая емкость системы 2763 л).

Вооружение. Предусматривается установка пушки и приспособлений для транспортировки ракет воздух-воздух и воздух – земля.

Летно-технические данные

Размах крыла, м 8,69

Длина, м 13,39

Высота, м 3,15

Площадь несущей поверхности, м2 27,2

Взлетная масса (ном./макс.), кг 6259/8845 1)

[Закрыть]

Емкость внутренних топливных баков, л 2763

Удельная нагрузка на крыло (ном./макс.), кг/м2 230/325

Максимальное число Маха 2,0 2)

[Закрыть]

Длина разбега при взлетной массе (11 000 кг), м 91 2)

[Закрыть]

1) Для вертикального взлета; при взлетной массе 11 000 кг осуществляется короткий взлет.

2) Проектные данные. Предполагается, что в действительности самолет будет развивать скорость, соответствующую M = 1,6.

Послесловие

Рис. 3.1. Истребитель-перехватчик Як-28.

Из данных, приведенных в первой части книги (см. стр. 179), следует, что разработкой и строительством сверхзвуковых самолетов собственной конструкции на протяжении последних 35 лет занимались 11 государств (Великобритания, Египет, Израиль, Италия, Канада, СССР, США, Франция, ФРГ, Швеция, Япония), а в рамках лицензионного производства-еще 6 государств (Австралия, Индия, КНР, Чехословакия, Швейцария и ЮАР). В то же время из сводной таблицы (см. стр. 12) можно сделать вывод, что определяющее значение для развития сверхзвуковой авиации имели работы, проводившиеся лишь в трех странах (СССР, США и Франции), на которые приходится 73 (из 88 представленных в книге) типа самолетов. Этот факт подтверждается данными, содержащимися как в перечне технических усовершенствований (гл. 11), так и в анализе основных проблем разработки сверхзвуковых самолетов (ч. I) и в их технических описаниях (ч. II).

Особый вклад в разработку сверхзвуковых самолетов внес Советский Союз, которому на сегодняшний день принадлежат 17 (из 33) женских и мужских мировых рекордов по скорости и высоте полета. Однако этот факт не нашел достаточного отражения во второй части книги, где дается описание лишь тех советских самолетов, которые либо находились в серийном производстве, либо, наоборот, не пошли в серию, тогда как в книгу включены и публикуемые из рекламных соображений описания опытных американских и французских машин. Игнорирование такого вклада СССР не только обеднило бы содержание книги, но и, прежде всего, исказило бы картину развития авиационной техники. В связи с этим ниже представлены фотоснимки и проекции ряда советских самолетов, по которым отсутствуют более подробные данные. Эти материалы, наряду с приведенными в основной части книги, иллюстрируют достижения авиационной промышленности СССР в разработке одно– и двухдвигательных самолетов, с постоянной и изменяемой геометрией, с нормальным и вертикальным (укороченным) взлетом и посадкой, со стреловидным и треугольным крылом и т.д.

Рис. 3.2. Двухместный двухдвигательный истребитель-перехватчик и его проекции.

Рис. 3.3. Экспериментальный самолет короткого взлета и посадки (с отдельными подъемной и маршевой двигательными установками) и его проекции.

Рис. 3.4. Экспериментальный самолет короткого взлета и посадки (с отдельными подъемной и маршевой двигательными установками) и его проекции.

Рис. 3.5. Одноместный двухдвигательный истребитель-перехватчик и его проекции.

Рис. 3.6. Одноместный двухдвигательный истребитель-перехватчик и его проекции.

Рис. 3.7. Одноместный однодвигательный истребитель-бомбардировщик с изменяемой геометрией крыла и его проекции.

Рис. 3.8. Многоцелевой одноместный двухдвигательный истребитель и его проекции.

Э. Цихош

СВЕРХЗВУКОВЫЕ САМОЛЕТЫ

Старший научный редактор Ю. Б. Воронов Младший научный редактор Н. И. Сивилева Художник С. И. Мухин

Художественный редактор Л. Е. Безрученков Технический редактор Е. С. Потапенкова Корректор А. Смирнов

Издательство «Мир» Москва, 1-й Рижский пер., 2.