Американский многоцелевой истребитель F-23 Black Widow II

Американский многоцелевой истребитель F-23 Black Widow II

В Соединенных Штатах, начиная с 1981 года, велись исследования и проработки но программке улучшенного тактического истребителя (ATF). Сначало на самолеты, которые создавались в рамках данной программки, сначала возлагались задачки выполнения ударных операций, вторичная функция – завоевание приемущества в воздухе. Атакам наземных целей, которые находились на большенном удалении от фронта, уделялось повышенное внимание. Но в 1984 г. требования к самолету поменялись. Машину переориентировали на решение задач по завоеванию приемущества в воздухе. Одной из обстоятельств этому стало создание в Русском Союзе истребителя Су-27 – достойного конкурента F-15 «Игл». Аналитики ВВС США свойства новейшей машины оценили по достоинству, невзирая на пренебрежительные оценки истребителя Су-27 на страничках западной авиапечати. Возникновение в СССР новейшей машины потребовало ускоренного сотворения подмены «Иглу».

Американский многоцелевой истребитель F-23 Black Widow II
Посреди главных требований, выдвинутых к новенькому самолету, были: крейсерская сверхзвуковая скорость полета при работе мотора на нефорсажном режиме; малая заметность; возможность эксплуатации с взлетно-посадочных полос длиной до 915 м (вначале требовалась длина – 455-610 м); завышенная маневренность на сверхзвуковых и дозвуковых скоростях; высочайшая эффективность в воздушном бою. При всем этом «ударные» требования из спецификации ВВС США были вполне исключены. Числилось, что важной задачей истребителя, ради которой остальными его функциями можно пожертвовать, — завоевание и удержание воздушного господства.

 Американский многоцелевой истребитель F-23 Black Widow II


В сентябре 1983 г. семь американских компаний: «Боинг», «Дженерал Дайнэмикс», «Локхид», «Грумман», «Макдоннелл Дуглас», «Рокуэлл» и «Нортроп», начали сформировывать вид самолета ATF. 31.10.1986 объявили о выборе групп компаний «Боинг»/«Локхид»/«Дженерал Дайнэмикс» и «Макдоннелл-Дутлас»/«Нортроп» для постройки демо конкурирующих самолетов YF-22 и YF-23 (любая группа компаний должна была сделать по два самолета). Головными подрядчиками выступили Локхид и Нортроп. С данными компаниями были заключены договоры на сумму по 818 миллионов баксов. Любая группа компаний на одном из самолетов должна была установить движок «Пратт-Уитни» YF119, на другом – «Дженерал Электрик» YF120 (движки также разрабатывались по конкурсной программке).

1-ый из 2-ух самолетов – YF-23 сделал 1-ый полет 27 августа 1990 г. В память о двухбалочном ночном истребителе времен 2-ой мировой войны конструкции Джона Нортропа YF-23 дали собственное наименование «Black Widow II» — «Черная вдова». Данный самолет отличался от собственного соперника – YF-22 – высочайшей степенью новизны, заложенной в конструкцию. Смелость экспериментирования при разработке новых самолетов всегда была характерна инженерам компании «Нортроп». Снаружи «Черная вдова» была похожа на беглеца из XXI века. Возможно, конкретно новизна проекта стала предпосылкой отказа от самолета. История довольно очевидная.

В согласовании с достижениями технологии «Стелс» и аэродинамики YF-23 имел интегральную аэро схему, ромбовидное среднерасположенное крыло со срезанными законцовками, V-образное оперение. Разработчиками основной упор был изготовлен на улучшение сверхзвуковых черт, уменьшение радиолокационной, зрительной и инфракрасной заметности самолета. На YF-23 применили радиопоглощающие материалы и малоотражающие наружные формы. В плане самолет имел контуры, которые были образованы прямыми линиями. В итоге количество направлений пика отражения радиолокационных волн снизилось до 4, а радиолокационная заметность самолета на других ракурсах была снижена очень существенно. Задние и фронтальные кромки цельноповоротных V-образных хвостовых поверхностей в плане были параллельны кромкам крыла. Кромки всех створок, главных панелей обшивки, в том числе задние и фронтальные кромки отсеков вооружения, хвостовой части фюзеляжа и задние кромки верхних створок сопел имели извилистую форму. Соединениям недвижных и подвижных частей конструкции самолета также дали специфическую форму, чтоб уменьшить отражения приходящего радиолокационного сигнала. Фюзеляжу-гондоле, в какой были расположены кабина и отсек вооружения, с этой же целью было предано шестигранное поперечное сечение. Гондолы движков, фюзеляж и крыло имели плавное сопряжение. Точно такое же решение применили на бомбардировщике-«стелсе» Нортроп В-2 «Спирит».

Американский многоцелевой истребитель F-23 Black Widow II

В конструкции обоих истребителей, которые создавались по программке ATF, использовали многообещающие конструкционные материалы, такие как, полимерные композиты, алюминиево-литиевые сплавы, композиты с железной матрицей. Самое обширное применение отыскали полимерные композиты, их толика в конструкции планера опытнейшего YF-23 (по массе) достигала 25 процентов. Для использования в конструкции самолета изучали термопластичный материал сделанный на базе полиэфиркетонового связывающего и углеродных волокон с индексом AS-4.

Крыло имело отклоняемые односекционные носки, элероны и закрылки, которые также служили воздушными тормозами (во время торможения наружные поверхности отклонялись ввысь, а внутренние — вниз). Удлинение крыла — 2, угол стреловидности по задней и фронтальной кромкам – 40 градусов, центральная хорда – 12,22 метров, концевая хорда – 1,01 метра, сужение крыла — 12,1.

Вдоль бортов самолета от его носа к корневым частям крыла шли узенькие маленькие боковые наплывы, имеющие острую внешнюю кромку. Данные наплывы служили для генерирования вихрей во время маневрирования на огромных углах атаки, для предотвращения неуправляемого рыскания самолета. Одноместная кабина, была размещена высоко и относительно крыла существенно вынесена вперед. Это в купе с кромкой лобового стекла и изогнутыми бортами кабины обеспечивало летчику красивый обзор назад-вбок и вперед-вниз. Катапультируемым креслом Макдоннел Дуглас NACES II обеспечивалось аварийное покидание самолета в полете на скоростях до 1150 км/ч и на стоянке.

Рвение получить на огромных углах атаки высочайшие свойства определило обширное разнесение поверхностей V-образного оперения, наклоненных на 45 градусов наружу, поворачивающихся полностью и обеспечивающих управление как по рысканию, так и по тангажу.

Американский многоцелевой истребитель F-23 Black Widow II

Шасси – трехопорное, с одноколесными рычажными стойками, было рассчитано на посадку с вертикальной скоростью 3,05 метра за секунду без выравнивания. Главные стойки убиралась поворотом вспять, передняя – вперед.

Два форсированных двухконтурных турбореактивных мотора «Пратт-Уитни» F119-PW-100 имеющие постоянную умеренную степень двухконтурности являются предстоящим развитием движков семейства F100. Наибольшая статическая тяга ТРДДФ первых серий составляла 13900 кгс, в предстоящем она могла быть увеличена до 15900 кгс.

У мотора «Дженерал Электрик» F120 была более увлекательная конструкция. Для оптимизации удельного расхода горючего при разных режимах полета F120 мог в полете поменять степень двухконтурности: она была больше на дозвуке, на сверхзвуке – уменьшалась за счет наличия меж трактами вентилятора и компрессора створок перепуска воздуха. Но, невзирая на идеальную работу, движок Дженерал Электрик по трудности конструкции и стоимостным чертам проигрывал изделию компании «Пратт-Уитни». Кстати, конкретно по этой причине был избран F119 как силовая установка для истребителя F-22, победившего в конкурсе ATF.

Боковые подкрыльевые воздухопоглотители движков имели S-образные каналы экранирующих 1-ые ступени компрессоров движков – самые отражающие элементы конструкции хоть какого летательного аппарата – от прямого облучения неприятельскими РЛС. Изнутри тракты заборников покрывались радиопоглощающим материалом. Наклон боковых стен воздухопоглотителей соответствовал наклону поверхностей V-образного оперения. В фронтальных корневых частях крыла сверху размещались створки перепуска воздуха, регулирующие режим работы воздухопоглотителей.

Американский многоцелевой истребитель F-23 Black Widow II

Сопла движков были плоскими. Такая форма, невзирая на утраты тяги из-за неоптимальной формы сопел, существенно снижала заметность самолета. В отличие от F-22 системы управления вектором тяги не было предвидено: подвижной выполнили только верхнюю створку сопла. Ее использовали для регулирования площади проходного сечения сопла, также для реверса тяги во время посадки. Из сопел реактивные струи исходили меж консолями оперения сверху хвостовой части фюзеляжа над плоской поверхностью, которая подавляла инфракрасное излучение и дополнительно экранировала движки от прямого наблюдения сзади. Система управления вектором тяги, нужная самолету F-22 построенному по традиционной аэродинамической схеме, на F-23 представлялась томным, дорогим и ненадобным излишеством: схема с очень разваленным V-образным оперением, не теряющим эффективности на огромных углах атаки и на малых скоростях, позволяла «Черной вдове» делать даже с недвижными соплами насыщенные маневры. Требовалось только создать надлежащие законы управления.

На самолете установили цифровую ЭДСУ имеющую волоконно-оптические полосы передачи данных и в кабине летчика центральную ручку управления. Архитектура бортового комплекса для серийных самолетов должна была включать мощный бортовой неоднократно резервированный IBM-совместимый компьютер. Компьютер был должен взять на себя функции огромного количества бортовых систем. В том числе системы жизнеобеспечения, ЭДСУ, управления навигационным комплексом, обнаружения и опознавания целей, системой связи, силовой установкой, управления вооружением, системой постановки пассивных и активных помех и тому схожее. Практически летчик изолировался конкретно от органов управления: он был должен только давать команды бортовику, который управлять самолетом по собственному усмотрению. Кстати, сейчас данную архитектуру реализовали на серийных F-22. По мере совершенствования элементной базы компьютера, платы и блоки в электрическом мозгу самолета заменялись бы на более совершенные.

Для получения данных о барометрической высоте, воздушной скорости, угле атаки, сносе и т. п. самолет оборудовался по краям носовой части фюзеляжа функциональными штангами ПВД. Снизу и с боковой стороны носовой части имелись отверстия для невыступающих датчиков воздушного давления. Компания «Нортроп» разработала систему, которая способна получать все нужные воздушные характеристики с помощью невыступающих датчиков, даже во время сверхзвукового полета. Предполагалось, что штанги ПВД будут использовать для проверки невыступающих датчиков, а позже вообщем демонтировать, чтоб снизить заметность. На серийном самолете предполагалось внедрение средств защиты летчика (от поляризации остекления кабины) и оборудования от лазерного орудия.
В состав мотивированного оборудования «Black Widow» был должен заходить радиолокатор большой мощности с бессчетными ФАР (фазированная антенная решетка), «размазанными» по кромкам фюзеляжа, оперения и крыла. В итоге дальность радиального радиолокационного обзора составляла бы 70-90 км. Но применение активной радиолокации в бою очень демаскирует самолет, потому создатели бортового комплекса F-23 основную ставку делали на пассивные датчики, которые улавливали излучение неприятельских РАС, и на тактическую развединформацию, которая поступает от самолетов и спутников JSTARS и АВАКС в реальном масштабе времени. Таким макаром, истребитель 5-го поколения был должен стать одним из частей информационно-боевого поля, ориентируясь на игру «в команде», а не на одиночные деяния. Сигналы, которые поступали от наружных источников и от пассивных датчиков, должны были обрабатываться компом, выдавая летчику данные в виде перечня целей с отметками их местоположения, степенью возможной опасности и приоритетности в согласовании с заданием, указанием типа и государственной принадлежности летательного аппарата. Летчик был должен только избрать цель и выполнить запуск ракеты с пассивным инфракрасным либо активным радиолокационным наведением. Самолет мог нести до 8 управляемых ракет AIM-9 «Сайду-индер» малой дальности и AIM-120 AMRAAM средней дальности класса «воздух-воздух» в различных композициях в согласовании с заданием. Ракеты были расположены во внутренних отсеках вооружения тандемно расположенных в фюзеляже и закрывающихся 2-мя створками длиной 5 м. Ракеты перед запуском должны были из отсека выталкиваться с помощью гидравлических направляющих — толкателей. Также планировалась установка интегрированной пушки – варианта шестиствольной М61А1, которая отлично зарекомендовала себя на флоте и в ВВС, с удлиненным блоком стволов. На макетах пушку не устанавливали. Вероятные варианты размещения пушки предугадывали в нижней части носового конуса, перед кабиной летчика либо в корне левого крыла. На 4-х наружных узлах подвески можно было устанавливать имеющееся вооружение либо топливные баки для перегоночных полетов. «Черная вдова» разрабатывалась только как перехватчик и истребитель воздушного боя, потому подвеску ракет класса «воздух-земля» либо бомб вообщем не рассматривали.

Во время демонстрационно-оценочных испытаний два макета «Черной вдовы» до конца 1990 г. в 50 полетах налетали 65 часов. На высоте 15240 метров достигнули наибольшее число М=1,8 и бесфорсажное крейсерское число М = 1,6. Самолет показал хорошие маневренные свойства, превзойдя соперника по маневренности и стойкости на сверхзвуке и огромных углах атаки. После отказа Военно-воздушных сил от «Черной вдовы» программку на сто процентов свернули, невзирая на положительные оценки машины мировой авиационной прессой, также некими представителями Пентагона. Выбор макета истребителя 5-го поколения компаний «Боинг» и «Локхид» разъясняется несколькими факторами: консерватизмом мышления военных, которые всегда предпочитали самолет, который имеет более обычный вид; финансовое положение компании «Локхид» было еще ужаснее, чем у «Нортрона», уже имевшего к началу работ над «Вдовой» дорогостоящий договор на стратегический бомбовоз В-2. И, в конце концов, «Black Widow» как самолет, имеющий более высочайший коэффициент новизны, невзирая на явную перспективность, добивался еще огромных денежных издержек на доработку до серии. После отказа от программки оба опытнейших самолета были переданы НАСА чтоб изучить калибровки нагрузок. Обе машины в текущее время находятся в авиамузеях в летнопригодном состоянии.
Летно-технические свойства:
Модификация – YF-23;
Размах крыла – 13,29 м;
Длина самолета – 20,54 м;
Высота самолета – 4,24 м;
Площадь крыла – 87,80 м2;
Масса пустого оснащенного самолета – 16800 кг;
Взлетная масса – 29000 кг;
Припас горючего – 10900 л;
Тип мотора – 2 двухконтурных турбореактивных форсированных мотора Pratt Whitney YF-119 (General Electric YF-120);
Статическая форсированная тяга – 2х155 кН;
Крейсерская скорость – М=1,5;
Наибольшая скорость – М=1,8;
Практический потолок – 20000 м;
Боевой радиус деяния – 1500 км;
Длина взлетно-посадочной полосы – 915 м;
Наибольшая эксплуатационная перегрузка – 6;
Расчетная вертикальная скорость при посадке – 3,05 м/с;
Экипаж – 1 человек;
Вооружение:
— интегрированная пушка М61А1, калибр 20 мм;
— вероятна установка до 8 управляемых ракет AIM-120 и AIM-9L класса «воздух-воздух»;
— на наружных узлах вероятна установка имеющегося обыденного орудия.







Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
SQL - 46 | 0,117 сек. | 12.51 МБ