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.

---

Рис. 2.73. Проекции легкого истребителя-перехватчика «Ледюк» 022.

Двигательная установка. На самолете используется комбинированная силовая установка, состоящая из турбореактивного двигателя «Атар» 101D-3 фирмы SNECMA тягой 26,47 кН (2700 кГ) и прямоточного воздушно-реактивно- го двигателя. ТРД установлен вдоль оси самолета внутри ПВРД и используется во время взлета и разгона до момента запуска прямоточного воздушно-реактивного двигателя при М ~ ~ 0,4 (двигатели дозвуковых самолетов запускались при скорости ~ 340 км/ч, развиваемой самолетом-носителем «Лангедок»), Топливо размещается в крыльевых кессон-баках и в кольцевом баке, образуемом внешней и внутренней (кожух ПВРД) обшивками фюзеляжа.

Летно-технические данные «Ледюк» 021 022

Размах крыла, м 11,6 10,0

Длина, м 12,5 17,0

Высота, м 2,74 4,5

Площадь несущей поверхности, м2 22,1 22,4

Масса пустого самолета, кг 3800 6000

Номинальная взлетная масса, кг 6000 11000

Емкость внутренних топливных баков, л 2860 4200

Максимальное число Маха 0,85

Максимальная скорость полета, км/ч 903 4000 1)

Вертикальная скорость, м/с 200

Максимальный потолок, м 20000 25000 1)

Продолжительность полета, мин 15-60 10-60

1) Проектные данные.

«Хастлер» В-58 фирмы «Конвэр»-трехместный дальний бомбардировщик – США, 1956 г.

Рис. 2.74. Бомбардировщик «Хастлер» В-58А.

История создания. В октябре 1946 г. фирма получила от ВВС США заказ на проведение теоретических исследований дозвукового бомбардировщика дальнего проникновения. Было проанализировано около 10 000 вариантов, из которых в 1948 г. остановились на варианте восьмидвигательного (4 турбореактивных и 4 турбовинтовых) самолета, получившего обозначение ХВ-55. Однако в 1949 г. эта программа была аннулирована, и фирма получила новое предложение по продолжению исследований тяжелого сверхзвукового самолета. В 1950-1953 гг. был разработан ряд проектов самолетов-сначала двухдвигательных, а затем и четырехдвигательных. В 1953 г. была выбрана схема самолета в соответствии с правилом площадей, а окончательный вариант компоновочной схемы самолета с двигателями в индивидуальных гондолах, устанавливаемых на пилонах под крылом, был принят в августе 1954 г. Первый контракт содержал заказ на изготовление 30 самолетов для стендовых и летных исследований. Им были присвоены обозначения ХВ-58 и В-58.

Строительство первого опытного образца было завершено в августе 1956 г., его облет состоялся 11 ноября, а в полете 30 декабря была превышена скорость звука. 29.06.1957 г. была достигнута скорость М = 2. Испытания первого серийного самолета В-58А были проведены в сентябре 1959 г., а уже 1 декабря самолеты этого типа начали поступать в военно-воздушные подразделения. Из 86 изготовленных самолетов В-58А 8 были переоборудованы в учебно-боевые ТВ-58А (облет 10.05.1960 г.), а один (В-58А) был приспособлен для исследований двигателя J79-GE-3 в подвешиваемой под фюзеляжем гондоле. Учебно-боевая модификация ТВ-58А отличается от боевой лишь конструкцией кабины экипажа, в которой имеются основная и дублирующая системы управления и дополнительное сиденье для стажера. Часть самолетов В-58 переоборудована в самолеты- разведчики RB-58A с более высоким потолком; они оснащены фотоаппаратами и телевизионными прицелами. В общей сложности построено 116 самолетов. Производство было прекращено 26.10.1962 г. Причиной этого решения были частые катастрофы, вызванные пожарами и авариями. Пять катастроф произошло во время летных испытаний в период с 1956 по 1959 г., последняя-на Парижском авиационном салоне в 1961 г. На разработку самолета было затрачено 9 340 000 чел.-ч, а вся программа стоила 2,3 млрд. долл.; это означает, что реальная стоимость одного самолета достигает 20 млн. долл., хотя официальная цена сначала составляла 8 млн. долл. и возросла (по мере усовершенствования самолета и свертывания производства) до 14 млн. долл.

На самолете В-58 было установлено несколько мировых рекордов.

Описание самолета. Бомбардировщик В-58 фирмы «Конвэр» представляет собой построенный по схеме «бесхвостка» среднеплан с треугольным крылом, со стреловидностью по передней кромке 60° и относительной толщиной профиля 4%. Крыло имеет коническую крутку на 15% носка, уменьшающую лобовое сопротивление в диапазоне скоростей М = 0,8-1,3. Фюзеляж спроектирован в соответствии с правилом площадей. В результате этого его форма в области крыла приобретает характерное сужение, причем минимальный диаметр в этой области составляет около 1,5 м. В носовой части фюзеляжа находятся друг за другом три индивидуальные кабины экипажа (пилот, штурман и оператор электронных устройств), каждая из которых оснащена спасательными капсулами.

Фонарь кабины (открываемый вверх-назад) с передним остеклением образует обтекаемый контур, почти не нарушающий геометрические обводы фюзеляжа, однако не обеспечивает видимость сзади. Система аэродинамического управления состоит из односекционных элевонов и классического вертикального оперения с рулем направления. Управление рулями происходит с помощью необратимых гидроусилителей; самолет оборудован автоматической системой балансировки при изменении скорости полета (система была испытана в 1956 г. на самолете «Скорпион» F-89F). Вертикальное оперение по аналогии с оперением самолета F-102 имеет над рулем направления небольшой дефлектор, выполняющий роль стабилизатора воздушного потока. Под рулем направления расположен контейнер тормозного парашюта.

Рис. 2.75. Проекции бомбардировщика «Хастлер» В-58.

Характерной чертой самолета В-58 является его высокое шасси, обеспечивающее взлет и особенно посадку при больших углах атаки. Необходимость применения удлиненных стоек шасси была обусловлена расположением двигательных гондол под консолями крыла и контейнера с вооружением под фюзеляжем. Ввиду принятой трехстоечной схемы шасси и малого диаметра фюзеляжа главные стойки крепятся в корневых частях крыла. Небольшая строительная высота крыла обусловила применение восьмиколесных тележек с колесами малого диаметра. Главные стойки шасси убираются вперед при одновременном изменении положения тележек относительно стойки на 90°. Передняя стойка со спаренными колесами (складывающаяся для уменьшения объема) убирается назад, в нишу, расположенную под кабиной пилота.

Самолет В-58 является первым американским сверхзвуковым самолетом, у которого нашло широкое применение склеивание элементов конструкции, главным образом обшивки. Около 15% поверхности обшивки выполнено из листов нержавеющей стали (пайка) – преимущественно обшивка хвостовых частей двигательных гондол, пилонов и нижних частей крыла, более всего подвергающихся воздействию выхлопных газов двигателей. Остальная часть обшивки выполнена из дюралевых листов толщиной 0,25-1,0 мм, приклееных к сотовому заполнителю. Благодаря использованию слоистых панелей с заполнителем относительная масса плане-

pa самолета снижена до ~ 16% ( ~ 25% у самолетов, изготовляемых обычными методами).

Самолет оборудован автоматической навигационно-бомбардировочной системой, в состав которой входят поисковый радиолокатор, до- плеровская РЛС, инерциальная навигационная подсистема и бортовой вычислитель.

Двигательная установка. На начальной стадии разработки самолета предусматривалось использование сдвоенных крыльевых двигательных гондол, однако поперечные сечения такого самолета не удовлетворяли правилу площадей. Поэтому в конце 1954 г. было принято решение размещать двигатели в индивидуальных подкрыльных гондолах, устанавливаемых на выдвинутых вперед пилонах. Благодаря этому удалось получить компоновку самолета, почти идеально соответствующую правилу площадей, так что В-58 стал первым самолетом с треугольным крылом, у которого двигатели располагались на пилонах. В первых нескольких опытных образцах использовались турбореактивные двигатели J79-GE-1 фирмы «Дженерал электрик», которые в 1960 г. были заменены на J79-GE-5A. На боевых самолетах В-58А устанавливались двигатели J79-GE-5B тягой 44,52 кН (4540 кГ) без форсирования и 69,38 кН (7075 кГ) с форсированием. Запуск двигателей осуществляется с помощью пневмостартеров. Топливная система состоит из баков, расположенных в центральной части фюзеляжа, и крыльевых кессон-баков общей емкостью 56 780 л. Самолет оборудован системой дозаправки в воздухе.

Вооружение. В соответствии с правилом площадей центральная часть самолета имеет уменьшенный диаметр. В связи с этим в фюзеляже размещены лишь топливные баки, а бомбовые отсеки вынесены за контур фюзеляжа. Бомбардировщик В-58 является единственным военным самолетом, у которого весь боевой груз размещается в специальном подфюзеляжном контейнере грузоподъемностью 5000 кг. В этом контейнере могут размещаться 1-5 ядерных бомб, 5-10 обычных бомб и ракеты класса воздух-земля «Хаунд дог», специально переоборудованные для этого самолета. Стационарное вооружение самолета состоит из шестиствольной пушки М-61 калибра 20 мм, расположенной в хвостовой части фюзеляжа.