Mirage G/Mirage G8. Они предвещают будущее боевых самолетов компании Dassault

Написанная по горячим следам интересная винтажная статья об экспериментальном самолете Mirage G, опытном многоцелевом самолете Mirage G8 и проекте самолета с неподвижным крылом ACF Super-Mirage.

MIRAGE G

18 ноября 1967 года – менее чем через два года после первых карандашных набросков – экспериментальный самолет Mirage G под управлением главного летчика-испытателя компании Société des Avions Marcel Dassault (Dassault) Жана Куру (Jean Coureau) совершил в Истре своей первый полет. Этот самолет соответствовал последним тенденциям, которые царили в международных штабах, – изменяемая стреловидность крыла. Mirage G был представлен с крылом такого типа, которым оснащен американский F-111 и несколько советских самолетов, которые на тот момент были еще экспериментальными.

Следует сказать, что ранние годы F-111 были непростыми как для обслуживавшего самолеты технического персонала, так и для пилотов, которые должны были летать на этих машинах. Множество связанных с несчастными случаями запретов полетов значительно задержало испытания и запуск в серийное производство F-111, а также заставило австралийцев в течение длительного времени колебаться, перед тем как подтвердить желание купить самолеты данного типа.

По всем этим причинам можно легко представить себе огромный интерес, который проявили инженеры с другого берега Атлантики после первых успешных испытаний этого французского самолета. Уже в четвертом полете Mirage G геометрия крыла была изменена, а в седьмом полете была достигнута максимальная стреловидность – 70°. Менее чем за два месяца были сделаны двадцать полетов, во время которых был исследован широкий диапазон скоростных режимов. В одном из полетов была достигнута скорость M=2,1 – предел, заданный официальными службами для первого этапа испытаний.

Таким образом, после дельтавидных крыльев и самолетов с вертикальными взлетом и посадкой никто в штабах не мог поручиться в выборе переменной геометрии крыла. Данная технология обеспечивает самолетам лучшие летные качества во всех областях, позволяя, таким образом, адаптировать аэродинамические качества летательного аппарата к низким и высоким скоростям и к малым и большим высотам. Как велосипед имеет свой переключатель передач, так и Mirage G способен изменять геометрию своего крыла. Результаты оказались хорошими, потому что самолет летает на очень низкой скорости (230 км/ч) и может приземляться на скорости менее 200 км/ч. Также самолет с полностью сложенными консолями в плотном воздухе малых высот может мчаться стрелой, как в разреженном воздухе больших высот.

Следует признать, что в глазах зарубежных экспертов компания Dassault снова добилась успеха и подтвердила, что политика больших семейств машин снова в силе. Как всегда, рецепт даже для таких особых самолетов, как Mirage G, был прост: конструкторское бюро компании Dassault взяло многие элементы ранних самолетов, которые были уже испытаны и удовлетворяли всем требованиям. Наши читатели знают о сходстве конструкций Mirage III, IV, 5, Milan, F1, F2, G и G8, не говоря уже о СВВП Balzac и Mirage V. Все эти самолеты имеют очень близкую друг к другу аэродинамическую схему либо в отношении фюзеляжа и воздухозаборников, либо в отношении крыла, либо в обоих случаях.

Первый предложенный компанией Dassault проект самолета, получившего имя Daphné, с изменяемой геометрией крыла датируется маем 1964 года. В соответствии с требованиями флота это должен был быть двухмоторный самолет весом 15 тонн. Однако фактически первые систематические исследования технической группы опытного завода в Сен-Клу (Saint-Cloud) датируются осенью 1964 года. Они включали в себя:

• • изучение изменений положения фокуса аэродинамического профиля в соответствии с его стреловидностью;
• • исследования положения вершины;
• • исследования несущей поверхности крыла и ее адаптации к различным положениям;
• • поиски высокопрочной стали, из которой можно было создавать сварные конструкции;
• • выбор мартенситностареющей (Maraging) стали и изучение её свойств в различных условиях (определение сопротивления усталостным напряжениям, исследование распространения трещин, изучение свариваемости, обрабатываемости в различных механических состояниях, деформаций после термообработки и, наконец, поиск решений по сокращению трения в соединениях [специальные пленки, ткани на тефлоновой основе и т.д..]).

К осени 1965 года данные исследования продвинулись далеко вперед, и концепция крыла с изменяемой геометрией была окончательно принята. Два экземпляра данных шарнирных узлов стали предметом статических и усталостных испытаний, целью которых было определение рабочих моментов, характеризующих износ и усталость металла в гипотетическом случае маневрирования самолета в плотных слоях атмосферы или когда самолет подвергается воздействиям резких порывов ветра. Конструкция поворотного узла выдержала испытания и никогда не переделывалась. Его основные характеристики обусловили те летные качества, которые впоследствии показал самолет. После интенсивных исследований оптимального положения узла поворота было принято и одобрено решение разместить его немного за пределами фюзеляжа. Данное решение идеально подходит для многоцелевого боевого самолета, который должен был сохранить хорошую маневренность на больших сверхзвуковых скоростях. Конструкция узла поворота была предметом патента компании Dassault, который, в частности, охватывал оригинальный способ избавиться от поперечных сил и эксплуатационную безопасность, обеспечивавшуюся двумя рабочими поверхностями – основной и аварийной – из фаброида (Fabroïd).

Мартенситностареющие стали ранее использовались в обшивке твердотопливных ракетных двигателей и показали отличные качества, которые внесли свой вклад в ее адаптацию на самолетах.

Увеличение стреловидности консоли крыла экспериментального самолета Mirage выполнялось посредством одного домкрата, установленного в плоскости крыла, а уменьшение стреловидности – при помощи двух винтов. Домкрат приводился в движение двумя гидромоторами, каждый из которых соединен с переключаемым редуктором. Цилиндр мог развивать усилие в 70 тонн и обеспечивать изменение стреловидности консоли крыла за 15 секунд при выполнении самолетом перегрузки до 3g, иначе говоря, в большей части диапазона эксплуатационных режимов полёта. Особое внимание было уделено герметизации прорезей, через которые части крыла входят в фюзеляж. Данное уплотнение было обеспечено установленной на консолях крыла деформируемой сдвижной обшивкой. Чтобы свести к минимуму общую площадь поверхности самолета, и в частности площадь крыла, необходимо было обеспечить значительное увеличение подъёмной силы с помощью механизации крыла. Благодаря механизация крыла, состоявшей из мощных двухщелевых выдвижных закрылков и предкрылков, на взлете и посадке у экспериментального самолета Mirage G коэффициент подъемной силы был в пять раз больше, чем у треугольного крыла истребителя Mirage III.

Эти несколько деталей, как мы надеемся, не будут технически слишком сложными для наших читателей и позволят лучше понять, что представлял собой Mirage G, а также как было спроектировано и построено крыло, которое сразу же продемонстрировало полный успех. К сожалению, после удивления десятков иностранных представителей и множества летчиков-испытателей, прибывших в Истр для оценки и летных испытаний Mirage G, 13 января 1971 года во время 316-го полета – в то время, когда программа испытаний машины была завершена, – самолет стал жертвой неисправности электрической системы. Перед тем как катапультироваться, шеф-пилот компании Жан Куру сделал все возможное, чтобы спасти этот прекрасный прототип, который погубил сбой, никак не связанный с качествами, показанными самолетом во время испытаний.

MIRAGE G8

8 мая 1971 года – за несколько дней до открытия авиасалона в Ле-Бурже – под управлением Жана Куру экспериментальный самолет Mirage G8 совершил свой первый полет. Этот самолет был очень похож на Mirage G, но в данном случае он соответствовал требованиям к боевому самолету, программа создания которого была запущена генеральным штабом. Во втором полете самолет под управлением Жана-Мари Саже (Jean-Marie Saget) достиг скорости M=1,2, а в четвертом полете, состоявшемся 13 мая 1971 года, была развита скорость M=2,03. Как можно заметить, испытания шли полным ходом, поскольку сотрудники компании Dassault, проводившие технические испытания, знали, в какую сторону они собираются идти, а также были полностью уверены в тщательно испытанной концепции самолета.

Презентация самолета на парижском авиасалоне была целью номер один для команды летных испытаний. Эту же цель поставила себе команда среднемагистрального пассажирского самолета Mercure, которая также набрала установленное государственными органами минимально допустимое количество летных часов, необходимых для представления прототипа на выставке.

Фактически оба самолета были подготовлены вовремя, и изо дня в день пользовались заслуженным успехом со стороны официальных лиц и общественности.

Предтечей G8 был проект немного более тяжелого самолета G4. Затем официальные службы решили, что боевой самолет должен быть более легким. Благодаря данному решению G4 «сбросил вес», и после некоторых доработок этот самолет был построен на заводе в Сен-Клу в варианте G8.

Mirage G8 был двухместным двухдвигательным самолетом, предназначенным для действий в тылу противника на низких высотах, для которых он должен был быть оснащен многофункциональной РЛС Cyrano IV, способной на расстоянии до 10 километров удалять сигналы, отражённые от неподвижных объектов. Таким образом, Mirage G8 представлял собой самолет тактической авиации, который в 1980-х годах потребовался бы военно-воздушным силам многих стран. Система навигации на малых высотах и прицельная система G8 являлись развитием соответствующих систем экспериментального истребителя Mirage Milan и состояли из лазерного дальномера, допплеровского оборудования и бомбардировочного вычислителя (calculateur de bombardement) – короче всего того, что делало Mirage G8 самым лучшим самолетом. В зависимости от конфигурации «сбросивший вес» Mirage G8 весил от 21 до 23 тонн. Самолет выполнил весьма успешные испытания, подтвердившие правильность концепции. Со своей стороны два двигателя SNECMA MK.50 действовали весьма удовлетворительно.

13 июля 1972 года второй прототип G8.02 совершил свой первый полет в Истре. На этот раз самолет был одноместным и был оснащен системами вооружений. Оба самолета провели множество совместных испытаний, во время которых удалось определить диапазон их режимов полетов и получить довольно впечатляющие летные характеристики. На большой высоте была развита максимальная скорость M=2,2; приборная скорость составила 1430 км/ч (750 узлов). С крылом, угол стреловидности которого может изменяться от 23° до 73°, Mirage G8 во время полетов подтвердил результаты, полученные экспериментальным самолетом Mirage G.

Однако опыт, приобретенный техническими специалистами во время летных испытаний этих красивых машин, показал, что имеется возможность получения срыва потока на крыле (скорее всего, имеется ввиду получение приемлемых летных характеристик на всех режимах полета) при определенных углах стреловидности, что позволяло самолету обойтись без применения крыла с изменяемой геометрией. По сути это был отказ от всего эксперимента, проводившегося последовательно шаг за шагом.

Во время состоявшейся в 1972 году пресс-конференции Марсель Дассо заявил, что предложил французскому правительству определить схему будущего боевого самолета, который будет необходим ВВС страны. Затем господин Дассо добавил, что хотя опыт работы с Mirage G8 и крылом с изменяемой геометрией был очень ценным, оказалось, что неподвижное крыло со стреловидностью 55° может представлять жизнеспособный компромисс и что испытания продемонстрировали это. Можно было вполне обойтись без переменной стреловидности крыла и упростить самолет, который, учитывая напичканные электроникой системы вооружения, уже был достаточно сложным.

Через несколько месяцев стало известно, что будущий ACF (Avion de Combat Futur – боевой самолет будущего) получит неподвижное крыло со стреловидностью 55°. Между тем два G8 продолжили всесторонние испытания. Испытания двухместного Mirage G8.01 окончательно были завершены в конце 1973 года, и карьера этой машины закончилась в музее авиации. В свою очередь одноместный Mirage G8.02 завершил свои полеты летом 1974 года. В настоящее время этот самолет находится на хранении и может быть повторно использован для выполнения некоторых полетов в рамках программы ACF Super-Mirage.

ACF или SUPER-MIRAGE

Стадия проработки тактико-технического задания этой программы была завершена осенью прошлого 1974 года после того, как в течение предыдущих лет была разработан «паспорт программы» (fiche programme), включавший в себя определение технических задач, характеристик, экономических показателей и т.д.. Было объявлено о подписании первого контракта на постройку первого прототипа. Согласно план-графику программы первый испытательный полет прототипа должен состояться в 1976 году. Хотя прототип все еще находится на стадии изготовления, мы должны рассказать об этом самолете, который является логическим продолжением Mirage G8.

ACF является системой вооружения, которая вписывается в проводимую Францией политику сдерживания и которая должна выполнять три основные задачи:

• • прикрытие с воздуха (патрулирование и перехват);
• • поддержка сухопутных войск (боевое обеспечение и действия в тылу противника);
• • получение информации о противнике (вариант самолета-разведчика).

ACF будет многоцелевым самолетом, который будет отвечать требованиям этих трех основных функций. Это будет двухмоторный самолет (два двигателя SNECMA M53) вполне классической конструкции и в полном соответствии с традициями компании Dassault. Как мы уже говорили, крыло будет иметь стреловидность в 55° и представлять собой наиболее удачный компромисс адаптации схемы и характеристик ACF, обеспечивающий простоту конструкции, приемлемую удельную нагрузку и приведенную массу. Эти характеристики будут зависеть от цены самолета – важного элемента системы вооружения, которая будет предложена другим странам.

В одноместном варианте самолета завоевания превосходства в воздухе ACF с боевым весом и близким к единице значением относительной тяговооруженности будет обладать большой дальностью полета, позволяющей выполнять продолжительное патрулирование перед перехватом. Основной особенностью ACF будет радар с многофункциональной зоной обзора, действующий на малых и больших высотах и на большой дальности, не сравнимой с параметром, на котором работают нынешние РЛС. Диаметр антенны радара, определяющий размеры носовой части самолета, будет составлять 90 см. ACF будет способен выполнять перехват на встречных курсах, атаковать ракетами большой дальности, которые будут оснащены радиолокационными головками самонаведения и не будут требовать нахождения перехватчика на той же высоте, что и цель. На малых дистанциях ACF будет атаковать противника ракетами с инфракрасной головкой наведения Matra Super 530 и обычным стрелковым вооружением – 30-мм пушками.

Версия самолета для действий в тылу противника будет двухместной и оснащенной радаром с режимом обзора земной поверхности, позволяющим ему выполнять атаки на малых высотах с помощью ракет класса "воздух-поверхность" малого диаметра, оснащенных ядерной боеголовкой и имеющих дальность полета 50 километров. Самолет также будет оснащен традиционным вооружением.

Версия самолета-разведчика будет очень похожа на упомянутый выше вариант ударного самолета дальнего действия. Оснащаться самолет-разведчик будет различным оборудованием, включающим в свой состав радар, камеры, работающие в видео и ИК диапазонах, батареи для фотокамер, а также обычное вооружение (ракеты и 30-мм пушки).

Все три варианта будут оборудованы системами обнаружения, помех и ложных целей, призванными обеспечить контрмеры против средств нападения противника. Самолеты всех трех вариантов будут иметь очень высокий уровень постоянной готовности. Способность выполнять полеты на малой скорости и оснащение полным комплектом оборудования для полетов по приборам позволит им действовать в плохих метеорологических условиях. Начальник генерального штаба ВВС генерал Клод Григо (général Claude Grigaut) на пресс-конференции заявил, что французским военно-воздушным силам в 1980-85 годах потребуются около 200 самолетов ACF. Имея перед глазами развитие программы Mirage G8, мы в ближайшие месяцы, возможно, увидим другие изменения в программе. Сейчас же компанией Dassault изготавливаются два прототипа Super Mirage.

в полете однодвигательный Mirage G; обратите внимание на более низкий по сравнению с G8 киль самолета

схемы многоцелевых самолетов Dassault Mirage G8

одноместный многоцелевой самолет Dassault Mirage G8.02 (выше). Обратите внимание, что он так же, как и двухместный Mirage G8.01 (ниже), отличается от истребителя Mirage III новыми стойками шасси, основанием и верхней частью киля

два характерных снимка G8 со сложенным и развернутым крылом. Можно заметить, что высота самолета является относительно небольшой, поскольку все внимание конструкторского бюро было сосредоточено на крыле и фюзеляже

 
вид G8 с земли показывает находящиеся на небольшом расстоянии от фюзеляжа воздухозаборники

схемы проекта многоцелевого боевого самолета ACF

макет многоцелевого боевого самолета ACF на выставке в ле Бурже

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ MIRAGE G8

Тип: многоцелевой самолет

Экипаж: 1-2 человека

Силовая установка: два турбореактивных двигателя SNECMA Atar 9K50, оснащенных системой дожигания и развивавших тягу 7200 кгс

Размеры:

размах крыла
минимальная стреловидность 15,25 м
максимальная стреловидность 8,92 м
диапазон изменения угла стреловидность крыла 23° – 73°
длина 19,78 м
высота 5,80 м
площадь крыла 37 м²

Вес:

максимальный взлетный 23800 кг

Летные характеристики:

максимальная скорость M = 2,5
максимальная скорость на уровне моря 1430 км/ч
скорость захода на посадку 220 км/ч
посадочная скорость 197 км/ч
длина разбега 400 м
длина пробега 450 м
скороподъемность на уровне моря 14000 м/мин
практический потолок 20000 м

источник: Robert J. Roux «MIRAGE G/G8. Ils préfigurent l'Avion de Combat Futur de Dassault» 1975-02 (063)