Бомбардировщики. Том I

Левин Михаил Арсеньевич

В качестве примера расскажем подробнее о прочностных проблемах. Первой из них стала недостаточная усталостная долговечность тяги управления цельноповоротным стабилизатором. В разделе по боевому применению F-111 подробнее рассказано, что этот недостаток бь!л обнаружен в начале 1968 г. и стал причиной потери как минимум двух машин.

Западноевропейский истребитель-бомбардировщик Панавиа «Торнадо»

Предполетная подготовка самолета F-111D

В августе этого же года выявилась значительно более серьезная проблема: усталостное растрескивание балки, несущей шарниры поворота крыла, близ одного из болтовых отверстий.

Это стало полной неожиданностью для разработчиков, поскольку, стремясь уменьшить риск, в качестве материала для балки они приняли хорошо известный и давно использовавшийся материал – высокопрочную сталь D6AC. Фирме пришлось пойти на дорогостоящую операцию – на всех построенных к тому времени машинах крылья были отстыкованы, балка центроплана вскрыта и усилена накладками, что увеличило ее массу почти на 230 кг. До упрочнения крыла перегрузка самолетов в полете была ограничена величиной 3,5 ед. «Консервативный» выбор стали для изготовления этой балки позволил, кстати, фирме Дженерал Дайнэмикс набрать дополнительные очки в конкуренции с Боингом, который предполагал выполнить балку из титанового сплава – менее апробированного в то время в авиации по сравнению со сталью. Время титана наступило позже, при проектировании последующих самолетов с крылом изменяемой стреловидности: в США бомбардировщика Рокуэл В-1 и истребителя Грумман F-14, в Западной Европе – истребителя-бомбардировщика Панавиа «Торнадо». Широко используется титан и в российском Су-24 – аналоге F-111.

F-111G, модифицированный из FB-111A, перед дозаправкой топливом в полете

RF-111C на стоянке

Через год, 22 декабря 1969 г., последовал новый удар – выполняя горку на малой высоте для выхода из учебной атаки, один из F-111А, балка на котором уже была упрочнена, потерял целиком левую поворотную консоль крыла. Экипаж погиб. Причиной катастрофы оказалась большая раковина в проушине шарнирного крепления поворотной консоли к балке. Этот дефект не был обнаружен магнитным и ультразвуковым неразрушающим контролем. Вновь были предприняты дорогостоящие меры: каждый из 340 построенных или строившихся к тому времени самолетов еще раз прошел неразрушающий контроль и, кроме того, подвергся на стенде максимальным эксплуатационным нагрузкам (перегрузки +7,33 и -2,4 при стреловидности крыла 56°). При этом конструкцию двух самолетов пришлось упрочнить. Подобной операции не подвергался ранее ни один из американских самолетов и F-111 в этом отношении уникален.

EF-111А – один из основных американских самолетов подавления средств ПВО

Экспериментальный самолет TACT/F-111 со сверхкритическим крылом

Один из поучительных примеров, встретившихся в программе F-111, связан с эргономическими проблемами компоновки рабочего места летчика. При выборе направления перемещения ручки управления стреловидностью крыла столкнулись два мнения. Одни специалисты говорили, что летчик мысленно представляет себе форму крыла в плане и направление перемещения ручки должно совпадать с направлением движения консолей крыла – то есть при перемещении ручки вперед консоли отклоняются вперед. Другие считали, что эта ручка, как и рычаг управления двигателем, ассоциируется у летчика со скоростью полета, и ее перемещение вперед должно соответствовать росту скорости и, следовательно, отклонению консолей крыла назад.

Вначале возобладала вторая точка зрения. Но спор был решен катастрофой опытного самолета F-111А, происшедшей 19 января 1967 г. При заходе на посадку экипаж обратил внимание на чрезмерную скорость снижения самолета. Быстро выяснилось, что консоли крыла были установлены под углом 26°, тогда как рычаг управления двигателем занимает положение, соответствующее стреловидности 16°. Командир экипажа мгновенно отреагировал перемещением рукоятки управления стреловидностью крыла. Но, забыв в спешке установленное правило перемещения, вместо того, чтобы отклонить ручку назад, он рефлекторно толкнул ее вперед. Самолет просел и ударился о землю в момент, когда крыло имело уже угол стреловидности 50°. До ВПП самолет не долетел около 2 км, но экипаж сумел благополучно погасить скорость до полной остановки самолета (посадка осуществлялась на дно высохшего озера на авиабазе Эдварде). Второй летчик, целый и невредимый, быстро выпрыгнул из кабины, обежал нос самолета и попытался помочь вылезти находящемуся в шоке командиру. В этот момент возник пожар и второй летчик получил смертельные ожоги. Командиру удалось уцелеть. После этого была принята схема управления, при которой направление перемещения ручки совпадает с направлением движения консолей крыла.

EF-111A

с выпущенным тормозным щитком

Истребитель-бомбардировщик Макдоннелл-Дуглас F-15E

Несмотря на создание усовершенствованных модификаций самолета, которое позволило частично решить технические проблемы, всего в 1964-1976 гг. было построено лишь 562 самолета F-111 в следующих вариантах:

F-111A – построено 159 самолетов в 1964-1969 гг., включая 17 опытных, один разведчик RF-111A и два YF-111A, построенные первоначально для Великобритании под обозначением F-111K и использовавшиеся ВВС США для НИОКР после аннулирования Великобританией заказа на 50 самолетов F-111К. Снят с вооружения.

F-111B – 7, включая 5 опытных и 2 серийных, в 1965- 1968 гг., F-111C – 24 в 1968- 1973 гг.

F-111D – первый полет первого серийного 15 мая 1970 г., поставлено 96 в июне 1970 г. – феврале 1973 г. Снят с вооружения в декабре 1992 г.).

F-111E – первый полет первого серийного 20 августа 1969 г., построено 94 в 1969-1971 гг.

F-111F – поставлено 106 в 1971 г. – ноябре 1976 г.

FB-111A – 76 в 1968- 1971 гг. Снят с вооружения.

Из этого числа тактическому авиационному командованию ВВС США было поставлено 455 самолетов в вариантах F-111A/D/E/F, имеющих идентичные геометрические характеристики и отличающихся составом БРЭО, конструкцией воздухозаборников и модификацией установленных двигателей. Например, второй серийный вариант – F-111Е – отличается от F-111A большими размерами воздухозаборников двигателей (в расчете на улучшенный двигатель TF30-P-100, который оказался готовым для установки только на F-111F). На варианте F-111D была установлена новая авионика (прицельно-навигационная система Мк.2, ИЛС). Как считалось, F-111D превосходил другие варианты F-111 и единственным среди них мог достаточно эффективно вести воздушный бой, но из-за недоведенности авионики возможности машины не были полностью реализованы, и с середины 1980-х годов он использовался в роли учебно-тренировочного самолета. Планы создания разведчика RF-111D не были осуществлены.

Один из недостатков первых вариантов двигателя TF30, используемого на F-111, состоял в малой тяге. Двигатель TF30-P-100, установленный на F-111F, значительно улучшил характеристики самолета: тяговооруженность машины увеличилась с 0,41 у F-111А до 0,50 у F-111F.

Бомбардировщики FB-111А (описание приводится отдельно) с крылом увеличенного размаха, более мощными двигателями и усиленным шасси поставлены стратегическому авиационному командованию ВВС США. В 1990 г. 29 оставшихся самолетов FB-111А были модифицированы в тактический вариант F-111G и переданы тактическому авиационному командованию. Однако они использовались в основном для тренировочных полетов и в середине 1993 г. были сняты с вооружения. Ударные самолеты F-111С, идентичные по размерам самолету FB-111А, были поставлены ВВС Австралии, которые планируют также закупить 15 самолетов F-111G, состоявших ранее на вооружении ВВС США. В результате парк австралийских F-111 сможет эксплуатироваться до 2020 г.

Заходящий на посадку F-111 демонстрирует мощную механизацию крыла

Механизация крыла работает и на взлете (F-111A без поворотных наплывов крыла)

В 1981-1985 гг. 42 самолета F-111A были модифицированы в самолеты РЭБ EF-111A «Рейвен». Один из F-111 был модифицирован вначале в экспериментальный TACT/F-111 (первый полет в ноябре 1973 г.), который имел сверхкритическое крыло и использовался для исследований по программе техники околозвукового самолета TACT (Transonic Aircraft Technology), а затем в экспериментальный AFTI/F-111 (первый полет 18 октября 1985 г., испытания завершены в марте 1989 г. после налета около 145 ч), который имел адаптивное крыло и использовался для исследований в рамках комплексной программы изучения техники перспективного истребителя AFTI (Advanced Fighter Technology Integration). Четыре австралийских F-111C модифицированы в разведчики RF-111С.

Общая стоимость НИОКР, испытаний и производства самолетов F-111 составила 7,9 млрд долл. Цена одного оборудованного F-111A – 8,2 (11,8 с учетом НИ- ОКР и модификаций) млн долл., F-111D 8,5 (12,8) млн долл., F-111F – 10,9 (13,7) млн долл., FB-111A – 12,5 млн долл.

Фонарь кабины F-111

Приборная доска в кабине EF-111A

F-111F после тренировочного полета. Хорошо видны стабилизатор и эжекторные сопла двигателей