Сверхзвуковые самолеты

Цихош Эдмунд

Развитие западноевропейской сверхзвуковой авиации начала Франция реализацией идеи создания легких истребителей, способных к выполнению задач перехвата, отличающихся высокой маневренностью и высокой скороподъемностью в любых погодных условиях. Предпосылкой к разработке новых французских самолетов были тактико-технические требования, опубликованные в 1953 г. На основе этих требований в 1953-1956 гг. было создано шесть новых типов самолетов.

Безусловно, значение этого факта заключается не столько в числе новых типов самолетов, сколько в разнообразии путей поиска наилучших решений, позволившем проверить пригодность для сверхзвуковой авиации ряда нововведений, а именно:

– прямоугольного крыла малого удлинения («Тридан», облетан в 1953 г.);

– классической схемы в совокупности с треугольным крылом («Жерфо», 1954 г.);

– треугольного крыла в схеме «бесхвостка» с дополнительной дестабилизирующей поверхностью («Гриффон», 1955 г.);

– той же схемы, но без дестабилизатора («Мираж» I, 1955

г.; «Дюрандаль», 1956 г.);

– комбинированной двигательной установки, состоящей из турбореактивных и ракетного («Тридан») либо турбопрямоточного («Гриффон», «Ледюк» 022, 1956 г.) двигателей;

– ракетного стартового ускорителя («Дюрандаль», «Мираж»).

Позднее изменение концепции назначения самолета послужило поводом к прекращению работ над этими самолетами на стадии опытного образца. Лишь программа «Мираж» была продолжена, но уже в существенно измененном виде. Тем не менее полученный опыт был использован при разработке новых типов самолетов. Здесь уместно напомнить, что аналогичную судьбу имел английский экспериментальный самолет с комбинированным двигателем SR.53, на базе которого планировалась разработка самолета SR.177, отвечающего идее легкого самолета-перехватчика. Однако его программа была свернута по другим обстоятельствам. Проводившаяся в жизнь в США еще со второй половины 50-х годов идея вытеснения пилотируемого самолета-истребителя управляемой ракетой стала в Великобритании официальной доктриной: согласно «Белой Книге обороны» за 1957 г., последним английским пилотируемым истребителем должен был стать Р. 1В, который позднее назвали «Лайтнинг».

На втором этапе развития западноевропейской сверхзвуковой авиации была разработана концепция так называемого многоцелевого истребителя. Эта концепция была проверена в европейских условиях в минувшем двадцатилетии; она сохраняет свою актуальность и на будущее. Типичным примером развития этой концепции на рубеже 1950-1960-х годов был французский самолет «Мираж» III, а на рубеже 1960-1970-х годов-самолеты «Ягуар» и «Торнадо», разрабатывавшиеся совместно несколькими западноевропейскими странами, а также шведский «Вигген». Разница между первым и остальными заключалась в том, что «Мираж» III модернизировался по мере своего развития и развития текущих потребностей, тогда как универсальность остальных предусматривалась уже на стадии эскизного проекта с учетом накопленного в области сверхзвуковой техники опыта, разработки новых типов оборудования, совершенных двигателей и т.п.

Однако на развитие самолета «Мираж» и его модификаций повлияла главным образом смена концепции его назначения. Это касается в определенной степени также самолетов «Дракен», «Лайтнинг» и модификации G самолета F-104. Еще не были реализованы проекты легкого самолета-перехватчика, когда военно-воздушные силы западных стран приняли решение по приспособлению самолетов к условиям атомной войны. В этих условиях истребитель- перехватчик должен иметь совсем иные свойства, так как он не может уже полагаться на помощь наземных радиолокационных станций, которые к этому времени могут быть уничтожены в результате атомной атаки; таким образом, самолет должен иметь соответствующее автономное радиолокационное и навигационное оборудование. Ввиду такого изменения требований конструкторы вынуждены были отказаться от реализации варианта легкого истребителя и принять новую концепцию самолета с увеличенным фюзеляжем, в котором могло бы разместиться оборудование, требуемое для новых задач. Однако со временем, когда во второй половине 50-х годов были поставлены на вооружение баллистические ракеты дальнего радиуса действия и уменьшилось значение бомбардировочной авиации среднего и дальнего проникновения, стало ясно, что и эта концепция должна претерпеть изменения. Было признано, что существование специализированных истребителей-перехватчиков, предназначенных для уничтожения самолетов неприятеля (а особенно его бомбардировщиков), утратило свой смысл.

Рис. 1.4. Компоновочная схема английского самолета TSR.2.

1-передний лонжерон; 2-задний лонжерон; 3-крыльевой топливный бак; 4, 5-закрылки; 6-обтекатели узлов навески закрылков; 7-отогнутые книзу концы крыла; 8-дифференциальный управляемый стабилизатор; 9-узлы навески плоскостей управляемого стабилизатора; 70-закрылки стабилизатора; 11 -управляемый киль; 12- узел навески киля; 13-антенна; 14-носовой обтекатель РЛС; 15 РЛС; 16, 17-кабина экипажа; 18-антенна доплеровского высотомера; 19- отсек оборудования; 20-антенна радиолокатора бокового обзора; 21 -передняя стойка шасси; 22-25-фюзеляжные топливные баки; 26- воздухозаборники двигателей; 27-бомбоотсек; 28-турбореактивные двигатели (два); 29-главные стойки шасси; 30-люки ниш уборки главного шасси; 31 -тормозные щитки.

Именно поэтому была разработана концепция многоцелевого истребителя, который вначале, кроме способности к перехвату, мог атаковать

также и наземные цели. В последующие годы универсальность назначения неуклонно расширялась по мере появления новых потребностей и совершенствования авиационной техники. Однако приспособление самолетов к выполнению все более трудных задач привело к увеличению взлетной массы с 5-7 т (французские «легкие истребители») до 9-11 т, усложнению конструкции и оборудования и возрастанию закупочной цены. Введение самолетов новых типов в вооруженных силах отдельных стран привело в свою очередь к изменению тактики действия авиации во время подавления противовоздушной обороны противника. Ведь еще в начале 50-х годов в военной авиации западных стран был распространен тезис о нечувствительности современных бомбардировщиков к атакам самолетов-истребителей. Поэтому в Великобритании, например, в 1951-1952 гг. были испытаны три самолета-бомбардировщика так называемой серии V: «Вэлиент» фирмы «Виккерс», «Вулкан» фирмы «Хоукер» и «Виктор» фирмы «Хэндли Пэйдж» – с максимальной скоростью около 1000 км/ч и потолком 15 000 – 18 500 м, предназначавшиеся для стратегических бомбардировок с использованием ядерных бомб. Появление ракетных комплексов класса земля- воздух с системами активного радиолокационного наведения существенно снизило вероятность выхода таких самолетов на цель. Потребовался переход к полетам на малых высотах, т.е. ниже зоны радиолокационного обнаружения и эффективного действия активных средств противовоздушной обороны. Поскольку специальных самолетов еще не существовало, такие полеты были возложены на обычные бомбардировщики. Однако опыт показал, что полеты на малых высотах с околозвуковой или сверхзвуковой скоростью имеют свою специфику и значительно отличаются от полетов на крейсерских высотах (гл. 2).

Рис. 1.5. Американские истребители-бомбардировщики «Тандерчиф» F-105 в полете.

С учетом этого начались исследования самолетов, специально предназначенных для полетов и выполнения заданий на небольших высотах со сверхзвуковыми скоростями. Первым из них в Западной Европе должен был стать самолет TSR.2. Кроме полезных для небольших высот пилотажных свойств, а также высокой эксплуатационной гибкости, он мог бы использовать ядерное и обычное вооружение различных видов, а также осуществлять фотографическую и радиолокационную разведку в любых погодных условиях днем и ночью. Этот самолет предполагалось приспособить к эксплуатации с полевых аэродромов (что упрощает рассредоточение и уменьшает уязвимость в отношении воздушных налетов), т.е. обеспечить его независимость от крупных аэродромов и комплексов наземных средств.

Правда, работы над самолетом TSR.2 закончились на этапе летных испытаний опытного образца, однако тем не менее они выявили сложность проблемы и тем самым принудили конструкторов к поиску иных, менее сложных решений. В первую очередь была рассмотрена проблема уменьшения тактического радиуса действия ввиду большого удельного расхода топлива при полете на малых высотах. Вначале наиболее рациональным решением было признано перемещение баз самолетов ближе к линии фронта. На практике оказалось, что таким путем нельзя выполнить поставленные задачи, поскольку приближение баз к зоне боевых действий увеличивает опасность уничтожения аэродромов и самолетов. Поэтому было решено приспособить самолеты к базированию на грунтовых аэродромах (путем использования эффективных средств механизации крыла и шасси с пониженным давлением в пневматиках), а также использовать маскировку самолетов от воздушного обнаружения. Для увеличения ресурса была усилена конструкция планера, а улучшение условий работы экипажа было достигнуто с помощью автоматов, обеспечивающих продольную стабилизацию самолета. Однако все эти мероприятия в совокупности привели к дальнейшему росту взлетной массы самолета до 12-16 т.

В США переход на концепцию атомного вооружения (с учетом вероятности его использования противником) имел в вопросах ведения воздушных боевых действий значительно большие последствия. Прежде всего было признано, что утратила значение обычная противовоздушная оборона, которую стали считать недостаточной для обеспечения возможностей ответного удара. Впоследствии, в конце 50-х годов, было проведено быстрое перевооружение истребительных подразделений противовоздушной обороны на тяжелые сверхзвуковые самолеты-перехватчики с высокой скороподъемностью, а также введены постоянные боевые дежурства, которые должны были сократить время перехвата до минимума. С другой стороны, было признано, что преодоление противовоздушной обороны противника, точный выход самолета на цель и осуществление ядерной бомбардировки будут возможны лишь при условии оснащения самолетов новыми совершенными навигационными средствами и электронным оборудованием, а также высокоэффективными системами управления вооружением самолета. Так как в США считается, что самолеты должны иметь большой радиус действия (3500-4500 км, тогда как в Западной Европе считается достаточным радиус действия 1800-2300 км), то взлетная масса самолетов выросла еще больше.