Бомбардировщики. Том I

Левин Михаил Арсеньевич

Испытания спасательной капсулы самолета В-1А

Первоначально предполагалось выполнить конструкцию на 40% (по массе) из титановых сплавов, но впоследствии их доля была уменьшена до 21%, а затем до 17,6% вследствие снижения максимального числа М полета. В соединениях четвертой части всех деталей из титана применяется диффузионная сварка. В конструкции В-1В используются также алюминиевые сплавы (доля 42,5%), сталь (7%), КМ (2,3%), стеклопластик и другие неметаллические материалы (30,6%). На В-1 В конструкция изменена на 20% по сравнению с В-1А, в частности, усилено шасси, применены РПМ и т.д.

Коробчатая поперечная балка центроплана длиной более 7,9 м и шириной 1,5 м, несущая шарниры поворота подвижных частей (ПЧК) крыла и воспринимающая нагрузки от основных стоек шасси, выполнена, в основном, (почти на 80%) из титанового

сплава Ti-6AL-4V с применением диффузионной сварки, герметизирована и содержит встроенный топливный бак. С использованием этого же титанового сплава изготовлены механизм изменения стреловидности крыла (в частности, проушины из двойных фрезерованных пластин с монолитным подкреплением и оси шарниров поворота подвижных консолей крыла, имеющие диаметр 430 мм, массу примерно по 270 кг и опирающиеся на шаровые стальные подшипники). Винтовые приводы ПЧК, развивающие усилие до 4410 кН (450 тс), связаны валом синхронизации поворота консолей крыла и приводятся четырьмя гидромоторами, которые могут работать от любых двух из четырех гидросистем. Приводы изменения стреловидности закрыты передними выступающими корневыми обтекателями ПЧК, предотвращающими образование щелей при увеличении стреловидности подвижных консолей. Обшивка НЧК за шарнирами служит зализом, обеспечивающим плавное сопряжение хвостовой части крыла и гондол двигателей. Подвижные консоли имеют двухлонжеронные алюминиевые кессоны с фрезерованными лонжеронами и нервюрами, а также цельнофрезерованными монолитными нижней и верхней панелями обшивки, выполненными соответственно из сплавов 2219 и 2124. Толщина обшивки изменяется от 48,3 мм до 7,6 мм. Подвижная консоль имеет длину 16,76 м, максимальную хорду 2,29 м, масса полностью оборудованной консоли 6954 кг. На В-1А в зоне сочленения хвостовой части ПЧК и НЧК использовалось уплотнение в виде металлических пластин, на В-1В применены скользящие пластины с надувными уплотнениями типа разработанных для самолета «Торнадо». Законцовки крыла, зализы сочленения крыла с фюзеляжем и некоторые панели ПЧК выполнены из стеклопластика.

Катапультируемое кресло ACES

Остекление кабины экипажа

Минимальный угол стреловидности ПЧК по передней кромке 15 град, максимальный – 67,5°. При взлете угол стреловидности крыла равен 15°, в полете с дозвуковой крейсерской скоростью – 25°, со сверхзвуковой скоростью – 65°, в полете на малых высотах до сброса оружия – 50-55°.

Механизация каждой ПЧК включает расположенные по всему размаху консоли семисекционные предкрылки, отклоняющиеся при взлете и посадке на угол 20° со скоростью 2°/с, шестисекционные однощелевые закрылки с максимальным углом отклонения 40° при той же скорости отклонения (две внутренние секции запираются в убранном положении при угле стреловидности ПЧК более 20°), а также четырехсекционные интерцепторы (70°) перед внешними секциями закрылков, использующиеся для поперечного управления самолетом наряду с дифференциальным стабилизатором (внешние секции автоматически запираются при М›1) и в качестве воздушных тормозов.

Фюзеляж типа полумонокок состоит из пяти основных секций и выполнен, в основном, из алюминиевых сплавов 2025 и 7075 с часто расставленными (шаг около 250 мм) шпангоутами. В сильно- нагруженных и высокотемпературных зонах (гондолы двигателей, противопожарные перегородки, узлы крепления хвостового оперения, обшивка хвостовой части фюзеляжа и т.д.) используются титановые сплавы. Стальные и титановые лонжероны хвостовой части фюзеляжа длиной 8 и 14 м усилены эпоксидным боропластиком. В-1А имел гаргрот из эпоксидного боропластика, на В-1В гаргрот был снят. Обтекатель РЛС в носовой части – из полиамидного кварца, диэлектрические панели – из армированного стекло-пластика. Передняя и задняя перегородки, расположенные за радиопрозрачными обтекателями, имеют наклон вниз для уменьшения отражения радиолокационных волн. По бокам передней части фюзеляжа под кабиной экипажа расположены две поворотные (диапазон углов отклонения от +20 до -20°, скорость отклонения до 200°/с) аэродинамические поверхности (на В-1А из алюминиевого сплава, на В-1В с обшивкой из эпоксидного углепластика, алюминиевым сотовым заполнителем и титановыми носком и хвостовой частью) с отрицательным углом поперечного V, равным 30°, являющиеся исполнительными органами системы гашения упругих колебаний конструкции SMCS (Structural Mode Control System) в плоскости тангажа при полете в турбулентной атмосфере.

Полет В-1 В с установленными на остеклении экранами для защиты от светового воздействия ядерного взрыва

Экипаж состоит из четырех человек: командир и второй летчик размещены на рядом расположенных сиденьях, операторы оборонительного и наступательного БРЭО – за летчиками лицом по направлению полета также на сиденьях, расположенных рядом. На первых трех опытных самолетах В-1А кабина была отделяемой и представляла собой спасательную капсулу, разработанную на основе капсулы

самолета F-111 и обеспечивающую покидание самолета в полете и в условиях, близких к нулевым скорости и высоте полета, на четвертом В-1А и всех В-1В оборудована катапультируемыми креслами ACES II фирмы Вебер, обеспечивающими покидание самолета на стоянке и в полете при скоростях по прибору до 1100 км/ч.

Имеются места для двух инструкторов (без катапультируемых кресел). На В-1В для защиты экипажа от светового воздействия ядерного взрыва установлены светонепроницаемые панели, в шести из которых имеются защитные иллюминаторы диаметром 140 мм, выполненные из материала PLZT с изменяемыми оптическими свойствами (прозрачный в нормальных условиях материал становится непрозрачным при пропускании электрического тока), уменьшающего интенсивность светового излучения до уровня 0,003% от исходного значения. Используются система кондиционирования и наддува с использованием воздуха, отбираемого от двигателей (избыточное давление в кабине соответствует высоте 2440 м над уровнем моря). На ряде самолетов установлена бортовая система генерации кислорода с молекулярным ситом фирмы Нормалэр Гарретт. Лобовое стекло рассчитано на выдерживание удара при столкновении с птицей массой 1,8 кг при скорости 1112 км/ч. Имеется электрическая ПОС и система предотвращения запотевания лобового стекла. На В-1В лобовое стекло имеет металлизированное покрытие для рассеяния падающих электромагнитных волн. Вход в кабину осуществляется через нижний люк за носовой стойкой шасси с помощью трапа с электроприводом уборки. В кабине имеются туалет и буфет.

Вход экипажа на борт В-1 А

Схема двигателя Дженерал Электрик F101-GE-102

Хвостовое оперение включает киль с трехсекционным рулем направления (максимальный угол отклонения от +25 до -25°) и среднерасположенный цельноповоротный дифференциальный стабилизатор размахом 13,67 м (+10°, -25° при управлении тан- гажом, от +20 до -20° при управлении креном совместно с интерцепторами). Нижняя секция руля направления является исполнительным органом системы SCMS для демпфирования упругих колебаний фюзеляжа в плоскости рыскания. Конструкция киля и стабилизатора кессонная, на В-1А – из алюминиевых сплавов, на В-1В – с титановыми сварными лонжеронами с синусоидальной стенкой. Каждая консоль стабилизатора отклоняется двумя тандемными гидроусилителями.

Шасси трехопорное с управляемой в пределах от +76 до -76° (360° при рулении не на собственной тяге) убирающейся вперед двухколесной носовой стойкой и убирающимися в фюзеляж основными стойками с четырехколесными тележками. Уборка и выпуск шасси осуществляются за 12 с. Убранные основные колеса располагаются в фюзеляже вертикально. Пневматики основных колес размерами 1168x40 – 6640 мм, 30-слойные с давлением 1,52- 1,90 МПа (15,5-19,3 кгс/см2 ), передних колес – 889x292-406 мм, 22-слойные с давлением 1,45 МПа (14,8 кгс/см2 ). Имеются масляноп- невматические амортизаторы, дисковые углеродные тормоза, автоматы торможения. Колея шасси 4,42 м, база 17,53 м.

Шасси В-1 В было усилено в связи с повышением взлетной массы самолета

СИЛОВАЯ УСТАНОВКА. На опытных самолетах В-1А были установлены по четыре двигателя Дженерал Электрик F101-GE-100 с форсированной/нефорсированной тягой по 133,4/66,7 кН (13610/6800 кгс), наработавшие около 7600 ч в полетах. В-1В оснащен двигателями модификации F101-GE-102. Расположение двигателей вблизи ЦМ самолета повышает его устойчивость при маловысотном полете в условиях турбулентности. F-101 – двухвальный малодымный ТРДЦФ модульной конструкции со степенью двухконтурности около 2, расходом воздуха 160 кг/с, степенью повышения давления 26,5 имеет двухступенчатый вентилятор с регулируемым ВНА, девятиступенчатый компрессор с регулируемыми направляющими аппаратами трех первых ступеней, двухступенчатую турбину низкого давления и одноступенчатую турбину высокого давления, короткую кольцевую камеру сгорания, форсажную камеру со смешением потоков и регулируемое сужающееся-расширяющееся сопло. Требуемый межремонтный ресурс варианта F101-GE-102 составляет 3000 ч, двигатель оптимизирован для работы при полете с М=0,8 на малой высоте. Длина двигателя 4,60 м, диаметр 1,40 м, сухая масса 1996 кг (для модификации GE-100 – 1814 кг). Для автономного запуска двигателей используются две бортовые ВСУ мощностью по 294 кВт (400 л.с.), обеспечивающие также привод аварийного электрогенератора.

Воздухозаборники В-1А – регулируемые. Вначале предполагалось использование воздухозаборников смешанного сжатия, в 1972 г. было принято решение о применении воздухозаборников внешнего сжатия с уменьшением примерно вдвое числа подвижных элементов и экономией массы около 635 кг при некотором улучшении дозвуковых характеристик и уменьшении максимального числа М на большой высоте с 2,2 до 1,6. В-1В имеет нерегулируемые воздухозаборники со стабилизированными скачками уплотнения, а также с изогнутыми каналами и с перегородками, экранирующими вентиляторы для уменьшения ЭПР самолета.