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.

---

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.

Кроме того, самолет предполагалось оснащать диверсионными ракетами, предназначаемыми для отвлечения на себя ракет ПВО класса земля-воздух (аналогичными ракетами типа «Куэль» оснащались бомбардировщики В-52). Подвесной контейнер вооружения может быть заменен подвесным топливным баком или баком-контейнером, в одной части которого находится топливо, а в другой – боевая нагрузка.

Летно-технические данные

Размах крыла, м 17,32

Длина, м 29,49

Высота, м 9,53

Площадь несущей поверхности, м2 143,25

Масса пустого самолета, кг 33650

Взлетная масса (ном./макс.), кг 68000/75000

Грузоподъемность, кг 5000

Емкость внутренних топливных баков, л 56780

Удельная нагрузка на крыло (ном./макс.), кг/м2 475/524

Отношение массы самолета (ном./макс.) к тяге при форсировании, кг/даН 2,45/2,70

Максимальная скорость на высоте 16765 м, км/ч 2228

Максимальная скорость у земли, км/ч 1127

Крейсерская скорость с подвесным контейнером, км/ч 955

Потолок (практ./макс.), м 18300/21000

Дальность (ном./перегоночная), км 3860/7000

Радиус действия, км 2600

«Мираж»III фирмы «Дассо»-многоцелевой одноместный истребитель – Франция, 1956 г.

Рис. 2.76. Многоцелевой истребитель «Мираж» IIIC с характерной конической круткой носка крыла.

История создания. В 1953 г. во Франции были оглашены тактико-технические требования к так называемому легкому сверхзвуковому истребителю-перехватчику. Ориентируясь на них, фирма «Дассо» разработала и построила опытный самолет MD.550 «Мираж» I, облет которого состоялся 25 июля 1955 г. На самолете были установлены два турбореактивных двигателя фирмы «Армстронг Сиддли» тягой 7,26 кН (740 кГ) каждый, которые в мае 1956 г. были оснащены форсажными камерами (двигатели с форсажными камерами получили обозначение MD-30), увеличивающими тягу до 9,61 кН (980 кГ). В 1956 г. самолет с двигателями MD-30 показал в полете скорость М = 1,2. Для увеличения скорости был установлен дополнительный жидкостный ракетный двигатель SEPR 66 тягой 14,71 кН (1500 кГ). 17.12.1956 г. самолет с такой комбинированной силовой установкой достиг в горизонтальном полете на высоте 12000 м скорости М= 1,3.

На основе результатов этих испытаний был сделан вывод, что поставленная цель создания высокоскоростного истребителя не может быть достигнута при небольшой массе самолета и маломощной силовой установке. Поэтому конструкторы приступили к разработке более крупного самолета «Мираж» II с двумя двигателями «Габизо» фирмы «Тюрбомека» общей тягой 29,59 кН (3017 кГ) и стартовым ускорителем. Однако и этот проект был признан неудовлетворительным; работы над ним были свернуты, и конструкторы приступили к разработке самолета «Мираж» III. У построенного опытного образца «Мираж» III-001 была сохранена лишь общая схема самолета, зато радикальной реконструкции подвергнут фюзеляж с учетом правила площадей. Треугольное вертикальное оперение было заменено на стреловидное. Были установлены один мощный двигатель и стационарная система вооружения. Облет первого нового самолета состоялся 17 ноября 1956 г. На этом опытном образце была достигнута скорость М = 1,52. После проведения первых летных испытаний самолет был подвергнут дальнейшим усовершенствованиям; в результате был создан предсерийный самолет «Мираж» III-01 (обозначенный впоследствии «Мираж» IIIA), который отвечал требованиям ВВС Франции. Его облет состоялся 12.05.1958 г., а 24 октября в горизонтальном полете на высоте 12 500 м он достиг скорости M = 2,0. На одном из самолетов «Мираж» IIIA 18.06.1959 г. был установлен рекорд скорости (1771,00 км/ч) в полете по замкнутому 100-км маршруту.

В сопоставлении с первым опытным образцом на самолете «Мираж» IIIA использован более мощный двигатель, увеличена площадь крыла (с 29,0 до 34,10 м2 ), применена коническая крутка носка крыла, уменьшена относительная толщина профиля (с 5 до 4,5% в околофюзеляжных частях и до 3,5%-в концевых), установлены регулируемые сверхзвуковые воздухозаборники.

Самолеты «Мираж» III выпускались в следующих модификациях:

– истребитель-перехватчик IIIA (10 самолетов);

– многоцелевой истребитель IIIC (облет первого серийного образца 9.10.1960 г., 196 самолетов);

– истребитель-бомбардировщик дальнего действия IIIE (облет опытного образца 5.04.1961 г.); было построено 523 самолета для Франции, Аргентины (III-AE), Бразилии (III-EBR), Ливана (III-EL), Пакистана (III-EP), ЮАР (III-EZ), Испании (III-EE) и Венесуэлы (III-EV), IIIO (модификация IIIE, выпускаемая по лицензии в Австралии; построено 48 самолетов III-OF и 50 самолетов III-OA; облет первого 16.11.1963 г.) и IIIS (модификация IIIE, выпускаемая по лицензии в Швейцарии; построено 34 самолета; облет первого 28.10.1965 г.);

– разведчик IIIR (модификация IIIE, приспособленная для разведывательных целей; облет первого самолета 31.10.1961 г.) и IIIRD (12 самолетов для Франции);

– двухместный учебно-боевой IIIB (облет опытного образца 20.10.1959 г., серийного 19.07.1962 г.), IIIВЕ и IIID (всего построено 180 самолетов);

– опытный IIIТ (июнь 1964 г.), «Бальзак» (13.10.1962 г.) и III-V (12.02.1965 г.).

В общей сложности до 1975 г. было построено 3 опытных образца, 16 предсерийных самолетов, 1170 серийных самолетов во Франции, 132 самолета по лицензиям в Австралии и Швейцарии. «Мираж» III находился на вооружении военно-воздушных сил 20 государств и является самым распространенным французским самолетом. На базе самолета «Мираж» IIIE выпускались самолеты упрощенной модификации с обозначением «Мираж» 5.

Описание самолета. «Мираж» III представляет собой низкоплан с треугольным крылом, построенный по схеме «бесхвостка». Крыло с углом стреловидности передней кромки 60° имеет симметричный ламинарный профиль с отогнутым вниз носком. Нулевой отгиб в плоскости корневого сечения возрастает до максимального в плоскости концевой хорды. Передняя кромка крыла имеет щелевой уступ шириной около 6 см. Задние части крыла почти по всему размаху оснащены двухсекционными элевонами и находящимися в корневой части закрылками. Закрылки используются не только для увеличения подъемной силы в процессе взлета и посадки, но и для балансировки самолета. Кроме того, на нижней и верхней поверхностях крыла в околофюзеляжных частях установлены тормозные щитки. Все подвижные поверхности управляются с помощью индивидуальных необратимых гидроусилителей. Конструкция крыла однолонжеронная с дополнительным подкосом и вспомогательной стенкой.

Фюзеляж полумонококовой схемы выполнен в соответствии с правилом площадей. Конструктивно он разделен на несколько частей. Носовая часть, в которой находятся приборный отсек и кабина пилота, выполнена как одно целое. Остальные части выполнены двухсекционными и соединяются между собой в плоскости симметрии самолета. Фонарь, состоящий из трехсекционного переднего остекления и односекционного обтекателя (откидываемого вверх-назад), вписывается в геометрический контур фюзеляжа. В целях улучшения обзора кабина максимально вынесена вперед, а носовая часть фюзеляжа несколько наклонена вниз. В кабине используется катапультируемое сиденье класса 0-0. В двух центральных частях фюзеляжа размещены топливный бак, блок вооружения, электронное оборудование и т.д., а в хвостовой части-двигательный отсек. Фюзеляж оканчивается кожухом выходного сопла, выполненным заодно с контейнером тормозного парашюта.

Система управления самолета состоит из элевонов и классического вертикального оперения. Киль с углом стреловидности передней кромки 63° выполнен с применением ламинарных симметричных профилей относительной толщины 4% в корневой части и 3,5% в концевой. Расположение кожуха блока ракетного ускорителя под фюзеляжем (в плоскости вертикального оперения) несколько улучшает путевую устойчивость. В каналах курса, крена и тангажа использованы автоматы загрузки рычагов управления в соответствии с углом отклонения рулей, а также скоростью и высотой полета. В системе управления имеются, кроме того, устройства компенсации и демпфирования динамических воздействий. Шасси-трехстоечное, с одинарными колесами. Передняя стойка убирается назад, главные – вбок, в крыло (стойки) и фюзеляж (колеса). Низкого давления пневматики позволяют базирование самолета на аэродромах с травяным покрытием.

Двигательная установка. Модификации самолета, предназначенные для уничтожения воздушных целей, имеют комбинированную силовую установку, состоящую из турбореактивного двигателя с форсажной камерой и ракетного двигателя. На опытном образце 001 использован турбореактивный двигатель «Атар» 101G2 фирмы SNECMA тягой 44,14 кН (4500 кГ) с дожиганием; самолеты модификаций АиВ оснащены двигателями «Атар» 9В тягой 40,60 кН (4140 кГ) без форсирования и 58,85 кН (6000 кГ) с форсированием, а самолеты остальных модификаций-двигателями «Атар» 9С тягой соответственно 41,62 кН (4245 кГ) и 62,76 кН (6400 к Г). В качестве ускорителя используется ЖРД многократного включения SEPR 841 или SEPR 844 тягой 14,71 кН (1500 кГ; возможен также уровень тяги 750 кГ). Продолжительность непрерывной работы ЖРД. при максимальной тяге 82 с. Воздух к турбореактивному двигателю подается через два боковых воздухозаборника с регулируемым посредством перемещения полуконусов проходным сечением. Входные каналы оснащены впускными и перепускными створками. Воздухозаборники отодвинуты от фюзеляжа на расстояние около 70 мм, что обеспечивает отвод пограничного слоя с его поверхности и подачу воздуха через щели отсоса в систему охлаждения.