Эдмунд Цихош - Сверхзвуковые самолеты

• Название: Сверхзвуковые самолеты
• Автор: Эдмунд Цихош
• Издательство: М.: Мир
• Жанр: Техническая литература
• Год: 1983

В книге польского авиационного специалиста приведены основные летно-технические характеристики, фотографии, чертежи общих видов и компоновочных схем большинства современных отечественных и зарубежных сверхзвуковых самолетов. Кратко излагается история их разработки. Описывается оборудование различных типов сверхзвуковых самолетов и рассматриваются научно-технические проблемы, связанные с их созданием. Наиболее полное для настоящего времени справочное руководство по зарубежным и отечественным сверхзвуковым самолетам. Для конструкторов самолетов, студентов соответствующих специальностей вузов и лиц, интересующихся авиацией.

Прим. OCR: Первая появившаяся в СССР в открытой печати монография по сверхзвуковым самолетам. Охват и качество материала позволяют занимать этой книге одно из первых мест по упоминаниям в авиационной литературе по реактивным самолетам.

---

Передняя часть фюзеляжа с размещенным в ней электрооборудованием и кабиной пилота имеет веретенообразную форму. Фонарь кабины пилота имеет каплевидную форму и выполнен из единого листа стекла. По бокам фюзеляжа несколько ниже кабины расположены нерегулируемые воздухозаборники, оборудованные устройствами для отвода пограничного слоя. В нижней части фюзеляжа установлены три воздушных тормоза-один под кабиной пилота, а два других в плоскости задней кромки крыла. В целях уменьшения продольного момента, возникающего после выдвижения закрылков, а также для повышения эффективности торможения интерцепторы могут быть использованы для аэродинамического торможения.

По причине того, что на самолете «Супер- Тайгер» использован двигатель других габаритов, потребовалось увеличение поперечного сечения воздухозаборников, выходного сопла двигателя и диаметра хвостовой части фюзеляжа, а также удлинение фюзеляжа самолета. Была изменена и конструкция фонаря кабины (в предыдущей модификации он состоял из трех частей и имел элементы жесткости), который стал изготовляться в виде цилиндрической оболочки, формуемой из одного листа стекла. В целях улучшения путевой устойчивости при больших скоростях полета в хвостовой части фюзеляжа установлены два небольших подфюзеляжных киля, которые автоматически выдвигаются в поток после убирания шасси. Горизонтальное и вертикальное хвостовое оперение-симметричное, стреловидное, нормальной схемы. Вертикальное оперение состоит из киля и руля направления (в самолете «Супер-Тайгер» уменьшено сужение и увеличен угол стреловидности задней кромки киля). Горизонтальное оперение, выполненное по комбинированной схеме, состоит из управляемого стабилизатора, снабженного рулями высоты. При малых скоростях полета и выдвинутых закрылках плоскость стабилизатора блокируется и управление по тангажу осуществляется обычным способом с помощью рулей высоты. Во всех других случаях используется управляемый стабилизатор. Шасси – трехстоечное (главные стойки с одинарными колесами, а передняя со сдвоенными). Передняя стойка шасси полностью убирается в фюзеляж. В целях предотвращения возможных повреждений хвостовой части фюзеляжа самолет оборудован убираемой удлиненной хвостовой пятой, которая при посадке на авианосце выполняет также роль посадочного крюка.

Двигательная установка. Опытные образцы самолета XF9F-9 оснащались турбореактивным двигателем фирмы «Райт» J65-W-7 тягой 33,34 кН (3400 кГ) без форсирования и 46,78 кН (4770 кГ) с форсированием. Серийные самолеты F11F-1 имели двигатели J65-W-4 тягой 34,72^9,03 кН (3540-5000 кГ). На самолетах модификации «Супер-Тайгер» устанавливались двигатели фирмы «Дженерал электрик» J79-GF-I тягой 53,44 кН (5450 кГ) и 66,67-71,10 кН (6800-7250 кГ) соответственно без форсирования и с форсированием. Вооружение. Вооружение первых серийных самолетов состояло из четырех пушек калибра 20 мм, расположенных попарно под воздухозаборниками. В остальных самолетах это вооружение было пополнено четырьмя (или двумя-в случае использования подвесных топливных баков) ракетами типа «Сайдуиндер» с инфракрасной головкой самонаведения.

Летно-технические данные «Тайгер» «Супер- Тайгер»

Размах крыла, м 9,65 9,65

Длина, м 13,69 14,86

Высота, м 4,04 4,39

Площадь несущей поверхности, м2 23,30 23,30

Масса пустого самолета, кг 6036

Взлетная масса (ном./ /макс.), кг 9541/10921 10750/…

Удельная нагрузка на крыло (ном./макс.), кг/м2 409/469 461/…

Отношение массы самолета (ном./макс.) к тяге при форсировании, кг/даН 1,95/2,23 1,51/…

Максимальное число Маха 1,35 2,06

Посадочная скорость, км/ч 190

Практический потолок, м 15400 21600

Радиус действия, км 480 850

«Лайтнинг» корпорации «Бритиш эркрафт» – одноместный многоцелевой истребитель – Великобритания, 1954 г.

Рис. 2.32. Первый опытный образец многоцелевого истребителя Р.1В.

Рис. 2.33. Многоцелевой истребитель «Лайтнинг».

История создания. В 1947 г. фирмой «Инглиш электрик» (в 1960 г. она вошла в состав вновь организованного концерна ВАС) под руководством Ф. Пейджа был разработан проект опытного сверхзвукового самолета для полетов со скоростью ? = 1,2-^1,3. В 1949 г. проект был модифицирован в направлении создания истребителя-перехватчика (обозначенного Р.1), способного выполнять дневные полеты в обычных атмосферных условиях. Для исследования особенностей принятой схемы самолета и определения его летных характеристик на малых скоростях фирма «Шорт» построила опытный самолет уменьшенных габаритов S.B.5 (первый облет самолета был проведен 2.12.1952 г.). В 1954 г. было принято решение приспособить самолет для выполнения боевых задач в неблагоприятных атмосферных условиях не только днем, но и ночью, а также разработать систему, обеспечивающую взаимодействие радиолокационных установок, навигационной системы, оружия (ракет и снарядов) и т. п. самолета с элементами системы наземной обороны. Опытный образец Р.1А, испытанный 4.08.1954 г., имел скорость, соответствующую ? = 1,5. 4.04.1957 г. были проведены испытания второго опытного образца Р.1 В, в котором, кроме новой двигательной установки и усовершенствованного оборудования, был использован регулируемый сверхзвуковой воздухозаборник с генератором скачков уплотнения в виде размещенного по центру подвижного конуса.

В октябре 1958 г. новый самолет, названный «Лайтнинг» («Молния»), первым из английских самолетов достиг скорости, в два раза превышающей скорость звука. Были построены три опытных образца и два самолета пробной серии (первое летное испытание было проведено 3.04.1958 г.), которые впоследствии использовались как учебно-тренировочные. Для проведения эксплуатационных испытаний первые самолеты были направлены в войсковые подразделения в 1960 г., а первая боевая эскадрилья, оснащенная самолетами F.Mk2, была организована в 1961 г. Производство самолетов для нужд ВВС Великобритании было закончено в 1967 г. Кроме Великобритании, эти самолеты находились на вооружении Саудовской Аравии и Кувейта. Выпуск самолетов был прекращен в 1972 г. В общей сложности было изготовлено 319 самолетов следующих модификаций:

– истребитель-перехватчик F.Mkl и 1А (48 самолетов, испытания первого проводились 29.10.1959 г.), F.Mk2 и 2А (44 самолета, 11.07.1961 г.), F.Mk3 (58 самолетов, 16.06.1962 г.) и F.Mk6 (67 самолетов, 17.04.1964 г.);

– истребитель-бомбардировщик F.Mk53 (35 самолетов для Саудовской Аравии и 12 для Кувейта);

– учебно-тренировочный истребитель Т.Мк4 (20 самолетов, 6.05.1959 г.), Т.Мк5 (22 самолета, 29.03.1962 г.) и Т.Мк55 (6 самолетов для Саудовской Аравии и 2 для Кувейта).

Описание самолета. «Лайтнинг» представляет собой созданный по классической схеме средне- план с крылом постоянной или переменной стреловидности (модификации F.Mk6 и F.Mk53). В первом случае передняя кромка имеет стреловидность 60°, а во втором 60-55,5°. Крыло с удлинением 3,2, положительным углом установки 2° и отрицательном углом поперечного V 3° выполнено с применением профилей относительной толщины 5%. Самолет в плане имеет вид треугольника, из которого вырезан небольшой треугольник. Благодаря такому решению, во- первых, стало возможным размещение концевых элеронов на стреловидных консолях крыла, концы которого срезаны перпендикулярно оси самолета, и, во-вторых, использовать закрылки по всему размаху задней кромки. Крыло имеет коническую крутку и оснащено щелевым уступом. В период разработки самолета наибольшей модификации подвергся фюзеляж. После принятия решения относительно применения двухдвигательной схемы был проведен анализ, который показал, что проблемы сведения к минимуму площади миделева сечения и асимметрии тяги могут быть решены путем размещения двигателей друг над другом в задней части фюзеляжа и использования общего лобового воздухозаборника. Установка двигателей одного над другим в плоскости симметрии самолета с некоторым осевым смещением (верхний ближе к хвосту самолета) в целях получения минимального поперечного сечения и необходимой балансировки приводит к увеличению боковой поверхности фюзеляжа и тем самым к улучшению путевой устойчивости самолета, что позволяет несколько уменьшить поверхности вертикального оперения.

Рис. 2.34. Истребитель «Лайтнинг» (видны выдвинутые контейнеры НУРС).

В самолете Р.1 А фонарь кабины пилота лишь незначительно выступал за контур фюзеляжа, что ухудшало обзор. В Р.1 В и последующих модификациях обзор был значительно улучшен путем вынесения фонаря над фюзеляжем. В целях уменьшения сопротивления фонаря и увеличения его удлинения была использована дополнительная надстройка, в которой располагались проводка, оборудование и тяги управления. В последующих модификациях самолета были применены катапультируемые сиденья фирмы «Мартин Бейкер», а в самолетах F.Mk6 и F.Mk53-сиденья BS4.CMk2 с ракетным двигателем, позволяющие безопасно покидать самолет на скорости 167 км/ч и при нулевой высоте. В задней части фюзеляжа расположены два тормозных щитка. У самолетов Р.1 А щитки крепились по бокам фюзеляжа, а у Р.1В-на верхней поверхности (вблизи передней кромки киля). Управление самолетом обеспечивают элероны, управляемый стабилизатор и руль направления, расположенный на классическом вертикальном оперении. Все поверхности управления приводятся в движение с помощью необратимых гидроусилителей. Форма горизонтального оперения аналогична форме крыла. На самолете применены элероны с осевой компенсацией и выдвижные щелевые закрылки, максимальный угол отклонения которых составляет около 50°. Самолет выполнен в соответствии с правилом площадей, хотя фюзеляж не обнаруживает характерного сужения в области крыла.