Боевые самолёты сегодня и завтра. Многоцелевой истребитель Northrop F-20 Tigershark. США

Данный винтажный материал был переведен уважаемым коллегой NF и немного доработан мной. Перевод был выполнен в августе 2015 года. Хочу выразить большую благодарность уважаемому коллеге redstar72 за значительную помощь в редактировании данной статьи.

Примерно десять лет назад компании Northrop с самолётом YF-17 и General Dynamics с YF-16 вступили в конкурентную борьбу в рамках программы Air-Combat-Fighter. В этой программе стоимостью в миллиарды долларов победителем стала General Dynamics. Сегодня эти компании вновь вступили в борьбу за дорогостоящие заказы, которые должны будут поступить от зарубежных клиентов. На этот раз соперниками являются Northrop F-20 Tigershark и General Dynamics F-16/79 – один из вариантов победителя предыдущего конкурса.

Разработка

В начале 1950-х годов военно-морской флот США проявлял интерес к малому лёгкому боевому самолёту. В соответствии с этими требованиями компания Northrop разработала проект N-156. В 1954-м году требования ВМФ США к малому боевому самолёту изменились, и фирма Northrop со своей разработкой осталась не у дел. Однако примерно в это же время ВВС США объявили свои требования к сверхзвуковому реактивному тренировочному самолёту, который должен был со временем заменить Lockheed T-33.

В конкурентную борьбу в рамках так называемого конкурса TZ компания Northrop вступила с версией N-156, получившей обозначение N-156T. В июне 1956 года компания Northrop получила заказ на постройку двух прототипов разработанного ими самолёта. Позднее заказ был увеличен еще на четыре самолёта, получившие сначала обозначение TZ-156 и позднее YT-38. Первый YT-38 (серийный номер 58-1191) поднялся в воздух 10 апреля 1959 года. В марте 1961 года первый самолёт T-38 Talon поступил в распоряжение ВВС, и до прекращения их производства в январе 1972 года было построено 1189 самолётов этого типа.

В то время как T-38 производился на средства, выделенные государством, компания Northrop на собственные средства разработала и совершенствовала одноместную версию этого самолёта. Это решение оправдало себя в мае 1958 года, когда был получен заказ на постройку трёх его прототипов. Первый из них впервые поднялся в небо 30 июля 1959 года. Три года были отданы тревожным ожиданиям, и лишь в мае 1962 года N-156F стал победителем программы военной помощи (Military Assistance Programme – MAP), которая предусматривала поставку союзным и дружественным США государствам современных боевых самолетов.

N-156F получил наименование Freedom Fighter, и согласно принятой в ВВС США системе обозначений самолётов одноместный и двухместный варианты этого самолёта были названы F-5A и F-5B соответственно. Третий прототип N-156F (серийный номер 59-4989) был создан по новым стандартам и получил обозначение YF-5A. Первый полёт этот прототип выполнил 31-го июля. Помимо вариантов F-5A/B был разработан вариант разведчика RF-5A. Изготовленные в Канаде самолёты типа F-5 получили обозначение CF-5A/D, а изготовленные в Нидерландах – NF-5A/B. Всего самолётов типа F-5 первого поколения было построено более 1100 единиц.

Во время войны во Вьетнаме специально для Южно-Азиатского региона Министерство обороны США выдало распоряжение о разработке в рамках конкурса International Fighter Aircraft более совершенного самолёта, который в будущем должен был сменить F-5A. В соответствии с требованиями конкурса компания Northrop представила свой вариант F-5-21, первый прототип которого 28 марта 1969 года выполнил первый полёт. В ноябре 1970 года этот самолёт был объявлен победителем среди представленных на рассмотрение разработок. F-5 второго поколения получил обозначение F-5E/F Tiger II. Помимо многочисленных улучшений конструкции, вариант F-5E/F получил более мощные двигатели General Electric J85-GE-21 с тягой по 2268 кг каждый. Первый серийный F-5E поднялся в воздух 11 августа 1972 года. И до сего дня было продано около 1150 самолётов типа F-5E/F.

Примерно с середины 1970-х годов в компании Northrop возникли идеи создания третьего поколения истребителей F-5. Было понятно, что тяга силовой установки машины нового поколения должна быть равна уже около 7000 кг. На основе опыта, полученного при разработке YF-17, который был оснащен двигателями General Electric YJ101, на F-5 нового поколения планировалось установить двигатель F404, являющийся дальнейшим развитием YJ101.

Размышления фирмы Northrop имели вполне конкретную причину: во второй половине 1970-х годов лётные характеристики F-5E уже не были достаточными для военно-воздушных сил многочисленных стран, закупивших ранее самолёты этого типа и уже начинавших присматривать для своих ВВС новые самолёты других типов. Правительство находившегося тогда у власти Джимми Картера могло удовлетворить эти требования лишь частично. Имелись предположения, что всё большее количество стран примут решение о закупке более дешёвых самолётов, поскольку в то время для большинства этих стран не имелось явных угроз. В январе 1980 года было выдано распоряжение о разработке промежуточного варианта самолёта для экспорта, получившего обозначение F-X. По своим характеристикам самолёт F-X должен был находиться между F-5E и разработанным компанией General Dynamics F-16A.

Политика администрации Картера не была ни логичной, ни последовательной, поскольку в это же время на экспорт предлагались тяжёлые истребители McDonnell-Douglas F-4 и F-15 и лёгкий истребитель General Dynamics F-16. В то же время руководство ряда стран сочло себя обманутым и закупило боевые самолёты во Франции. Более того, данная политика могла побудить страны обновить свои ВВС и с помощью Кремля.

Northrop и General Dynamics приняли участие в разработке программы F-X и предложили разные варианты дальнейших работ. Компания General Dynamics решила «вернуться назад» и вместо современного двигателя установить на истребители типа F-16 менее мощную, но проверенную на практике силовую установку. В свою очередь компания Northrop решила продолжить дальнейшую разработку хорошо зарекомендовавшего себя самолёта, заменив его двигатель на более современный.

В истории авиации, пожалуй, не было подобных примеров, когда взлётный вес самолёта возрос на 10 % и одновременно тяга его силовой установки снизилась на 20 %. Однако подобное было реализовано в варианте F-16/79, когда на самолёт был установлен двигатель General Electric J79. Компания General Dynamics быстро создала данный вариант, и 19 октября 1980 года модифицированный F-16/79 выполнил свой первый полёт.

Компания Northrop выбрала более тяжелый путь, вследствие чего время на разработку заметно увеличилось. Установка большего по размерам двигателя потребовала разработать практически новую конструкцию всей внутренней части самолёта и провести многочисленные исследования в аэродинамической лаборатории. Только после этого были составлены соответствующие планы постройки прототипа F-5G.

В апреле 1981 года приступили к постройке четырех прототипов, для чего руководством компании Northrop дополнительно было выделено 200 сотрудников. На проходившем в 1981 году в Ле-Бурже аэрокосмическом салоне компанией Northrop был представлен полноразмерный макет нового варианта F-5G Tigershark. 

1 августа 1982 года первый F-5G Tigershark (серийный номер 82-0062) выкатили из сборочного цеха расположенного в Хоторне (Hawthorne), штат Калифорния, завода компании. В этом же месяце (за месяц до даты календарного плана) F-5G под управлением летчика-испытателя Расса Скотта (Russ Scott) впервые поднялся в воздух. 30 августа 1982 года в продолжавшемся 40 минут полете была достигнута скорость M=1,04 и высота 13 000 метров.

19 ноября 1982 года F-5G Tigershark совершил свой пятидесятый полёт. Через четыре дня этот самолёт получил официальное обозначение ВВС США – F-20. Новым обозначением подчеркивали, что новая машина значительно превосходит до сих пор эксплуатирующиеся истребители F-5 и что фактически речь идёт о совершенно новом самолёте.

Ведущий лётчик-испытатель Даррелл Корнелл (Darrell Cornell) 7 января 1983 года выполнил сотый полёт, продолжавшийся 1 час 53 минуты. 21 февраля 1983 года был выполнен 150-й полёт. Таким образом, самолёт в течение первых 100 дней интенсивных испытаний провёл в воздухе 123 часа. Каждую неделю он выполнял в среднем по 7 полётов, или 100 полётов в течение 100 дней. Для сравнения: Northrop YF-17 в течение первых 100 дней выполнил 72 полёта, а F-5E – всего только 50.

F-20 доказал свою высокую надёжность и простоту при техническом обслуживании: вместо ожидаемых 3,9 часа обслуживания на каждый час полёта ему оказалось достаточно только 1,25 часа.

Тем временем второй прототип был готов более чем на 70 %. Это серьезно опережает запланированный график работ, о чем не без гордости упоминает компания Northrop. На изготовление второго прототипа было затрачено на 20 % меньше времени, чем на первый прототип. На втором прототипе была установлена цифровая авионика, которой планируется оснащать серийные самолёты. Первый полёт этого прототипа был запланирован на осень этого года.

Техническое описание

F-20 представляет собой низкоплан с одним двигателем и с трапециевидным вертикальным оперением. Крыло самолета прямое, с наплывами большой стреловидности в корневой части. Воздухозаборники силовой установки расположены по бортам фюзеляжа. Нижняя часть фюзеляжа плоская и имеет большую площадь.

На первый взгляд F-20 можно легко спутать с F-5: была сохранена основная часть фюзеляжа, несущие плоскости и хвостовое оперение также в основном остались прежними. Первый прототип получил авионику и вооружение истребителя F-5E/F. Последующее описание относится ко второму – значительно более современному – прототипу самолета.

Задняя часть фюзеляжа сконструирована практически заново, поскольку вместо двух двигателей предшественника на новом варианте был установлен только один. Для сокращения веса ряд узлов самолета изготовлен из графитовых композиционных материалов. Носовая оконечность плоская, по форме напоминает нос акулы, благодаря чему при больших углах атаки F-20 имеет значительно бóльшую устойчивость. По сравнению с F-5 фонарь кабины пилота F-20 более выпуклый, что в сравнении с предшественником увеличивает обзор из кабины примерно на 50 %, прежде всего в задней полусфере.

Система обеспечения безопасности включает в себя катапультируемое кресло, которое можно было использовать на минимальной высоте при скорости до 1000 км/ч и в перевернутом полёте на высоте 40 метров при минимальной скорости примерно в 220 км/ч.

Несущие плоскости F-20 в основном идентичны плоскостям F-5E/F. Увеличение корневых наплывов увеличило площадь крыла на 1,6 % и подъёмную силу на 12 %. Внешняя обшивка усилена, что позволяет выполнять полёты с перегрузкой до 9 g.

Хвостовое оперение было доработано с точки зрения аэродинамики, и в его конструкции также используется углепластик. Тормозной парашют находится в доработанном контейнере с меньшим аэродинамическим сопротивлением. У передней части данного контейнера находится её один воздухозаборник для дополнительного подвода воздуха к силовой установке. F-20 получил классическое трёхстоечное шасси, единственное отличие которого от шасси F-5E/F состоит в наличии более мощных тормозов.

Новейшая силовая установка поставила F-20 в ряд самолётов третьего послевоенного поколения. Турбореактивный двухконтурный двигатель General Electric F404-GE-100 с тягой 75,6 кН отличается особенно большой тягой на дозвуковой скорости и низким расходом топлива. Запас топлива на борту F-20 составляет 2014 кг. Воздухозаборники силовой установки смешены вперёд и несколько отодвинуты от фюзеляжа, что создаёт пограничный слой потока воздуха на поверхности фюзеляжа. Воздухозаборники имеют несколько бóльшие размеры для того, чтобы в дальнейшем при установке новых более мощных двигателей не было необходимости увеличивать их размеры для обеспечения подачи увеличившегося объема воздуха.

Авионика самолета в первую очередь ориентирована на пожелания и финансовые возможности клиентов, но, тем не менее, содержит ряд систем, которые указывают на принадлежность F-20 к третьему поколению послевоенных самолётов. Состав авионики можно отнести к шести группам:

• • элементы управления и дисплей;
• • бортовой вычислитель;
• • радиолокатор;
• • система навигации;
• • средства радиосвязи и система распознавания «свой-чужой»;
• • система применения вооружения.

Цифровой дисплей и система управления (Digital Display and Control Set — DDCS) компании Bendix и индикатор на лобовом стекле (Head-Up Display – HUD) компании General Electric снижают нагрузку на пилота. Основа данной идеи называется HOTAS (Hands on Throttle and Stick): пилот может при помощи штурвала и рычага регулировки тяги силовой установки управлять средствами навигации, осуществлять поиск целей и применять оружие.

Компания Teledyne разработала бортовой вычислитель (Mission Computer – MC), который является центральным элементом бортовой электроники и управляет 28-ю децентрализованными процессорами различной мощности.

F-20 имеет лазерную инерциальную навигационную систему (Laser Inertial Navigation System – LINS) компании Honeywell. Благодаря LINS время реакции самолёта значительно снижено. После последнего указания курса платформа выравнивает положение в течение 22 секунд, одновременно можно запустить силовую установку (в течение 30 секунд). Это означает, что пилот через три минуты после получения стартовой команды мог в течение трёх минут поднять свой F-20 в небо, разогнать его до скорости M=0,9, набрать высоту 8 км и удалиться от аэродрома базирования на 16 км.

Установленный на F-20 многорежимный допплеровский радар G-200 был разработан компанией General Electric. В ВВС США этот радар получил обозначение AN/APG-67. Мощность данного радара равна мощности радара компании Westinghouse, который был установлен на F-16A. APG-67 позволяет применять ракеты класса «воздух-воздух» и «воздух-земля». С помощью APG-67 самолёты противника можно обнаружить на расстоянии примерно 50 км в верхней и нижней полусферах (look up/look down). Радар может одновременно сопровождать обнаруженную цель и осуществлять поиск других целей (track while scan). Для поражения обнаруженных целей могут применяться ракеты с полуактивной головкой наведения типа Sparrow или AMRAAM, для поражения обнаруженных наземных целей в бортовой баллистический вычислитель передаются точные данные расстояния до цели. Помимо вышеописанных функций радар имеет потенциал по улучшению характеристик.

На F-20 устанавливаются две 20-мм автоматические пушки М-39 с боекомплектом 450 снарядов на ствол. Под фюзеляжем, консолями крыла (по две под каждой консолью) и на его законцовках можно подвешивать разнообразное вооружение. При необходимости на внешних подвесках можно установить три контейнера с 30-мм автоматическими пушками, шесть ракет класса «воздух-воздух» Sidewinder, четыре ракеты «воздух-земля» Maverick или семь бомб Mk 82 с лазерным наведением, а также контейнеры с системами постановки помех. 

Перспективы

F-20 является политическим проектом, и не следует удивляться, что его судьба и далее зависит от изменений в политике.

Идея администрации Джимми Картера не передавать дорогостоящие технологии вооружения странам, для которых подобные технологии стали бы слишком дорогими, с самого начала была спорной. И возникает вопрос: будет ли президент Рейган придерживаться тех же ориентиров, что и его предшественник? Судьба F-20 оставалась непонятной, поскольку президент Рейган проводит политику усиления Запада и вытеснения СССР в число стран третьего мира. В данном случае производимая американскими компаниями высококачественная военная продукция вновь может быть востребована во всех частях мира. Эта неясная ситуация вынудила компанию Northrop в начале 1982 года значительно замедлить подготовку к серийному производству F-20.

Между тем ситуация прояснилась и правительство США однозначно разъяснило, что оно всецело поддерживает продажу F-20. Одновременно такая же поддержка касается и продаж его конкурента – General Dynamics F-16/79. Остается, правда, непонятным: какой из этих экспортных истребителей будет производиться серийно или же они будут производиться оба. В это же время была организована интенсивная рекламная кампания, поддержанная правительством. Компания Northrop получила право предложить свою продукцию правительству сорока двух стран.

Турция оказалась единственной из европейских стран, заинтересованных в закупках новой техники. Швеция отказалась от полученного предложения. Этой стране, также предлагающей на международном рынке вооружений свою продукцию, был предложен модифицированный F-5G под обозначением F-5S. Этот вариант имеет увеличенную на 25-30 % площадь крыла и изменённые вспомогательные поверхности, которые улучшили посадочные характеристики. Таким образом, данный вариант соответствует требованиям шведских ВВС, согласно которым самолёт должен иметь возможность выполнять взлёт и посадку с малых ВВП или со специально выполненных прямых участков автомобильных дорог.

Вопрос о приобретении F-20 рядом европейских стран НАТО, которые за несколько лет до этого приняли решение усилить свои ВВС закупками истребителей F-16 и которые не были настолько же полно информированы относительно F-20, носит академический характер.

Среди потенциальных покупателей была Иордания. Можно было рассчитывать на закупку этой страной 40 самолётов. Египет, Саудовская Аравия и некоторые иные страны Персидского залива также могли проявить интерес к F-20. В Азии к числу потенциальных покупателей принадлежат все страны ASEAN. Было решено пригласить представителей ВВС всех этих стран в США для выполнения пробных полётов. По политическим мотивам Тайвань был исключён из числа возможных клиентов. Южная Корея проявила интерес с лицензионному производству самолётов нового типа. Поставки в страны Латинской Америки зависят от политики по отношению к этим странам со стороны США вследствие военного конфликта из-за Фолклендских островов.

Однако и в самих США потребности в этом новом самолёте малы. Авиация ВМФ США планирует приобрести 24 самолёта для замены матчасти подразделений «агрессоров». Поскольку данные самолеты должны изображать противника, то нужны машины, которых нет в наличии в собственных вооруженных силах.

Но 24 самолётов недостаточно для того, чтобы компания Northrop начала серийное производство. В свою очередь компания General Dynamics может легко использовать уже имеющееся оборудование для постройки соответствующего количества F-16/79. Таким образом, компания Northrop может надеяться на успех лишь при продаже самолётов за рубежом. И эти шансы должны быть не такими плохими, потому что за цену трёх самолётов типа F-20 можно приобрести только два самолёта типа F-16.

Это предложения должно быть особенно привлекательным для тех стран, на вооружении которых сегодня уже находятся истребители Northrop F-5. Благодаря сходству конструкции обоих самолётов ранее организованные ещё для предшественника F-20 логистика и обучение технического персонала и пилотов позволят быстро перейти на новый самолёт. Некоторое количество запасных частей обоих самолётов является одинаковым. F-20 разработан таким образом, чтобы сделать стоимость его технического обслуживания минимальной. Технологическое членение самолета сделано таким образом, чтобы уменьшить количество возникающих неполадок и обеспечить замену большей части запасные части сравнительно малообученным техническим персоналом.

Хотя ещё нет ни одного заказа, оправдывающего серийное производство этого самолёта (лишь Бахрейн заказал 4 экземпляра), и хотя его разработка полностью осуществлялась на собственные средства (что значительно сократило прибыль компании Northrop), разработчики смотрят в будущее очень оптимистично. В ближайшие годы в мире имеет место потребность в более чем 3000 самолётах этого класса, и 800-1200 из них могут быть Northrop F-20.

В то же время не только американские самолёты данного класса присутствуют на рынке. Во Франции компания Dassault-Breguet создала истребитель Mirage III NG (Neuve Génération – новое поколение), который нацелен на тех же клиентов.

В конце месяца на авиасалоне в Париже эти конкуренты встретятся.

ЛЁТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тип: Northrop F-20 Tigershark

Назначение: многоцелевой истребитель

Экипаж: 1 человек

Размеры:

размах крыла 8,13 м
длина 14,20 м
высота 4,22 м
площадь крыла 17,28 м²

Вес:

пустого 5100 кг
взлётный без внешних подвесок 8167 кг
максимальный взлётный 12 474 кг
максимальный вес вооружения 3765 кг

Удельная тяговооруженность в боевых условиях: 1,13 

Лётные характеристики:

максимальная скорость M=2+
скороподъёмность на уровне моря 267,7 м/с
практический потолок 16 670 м
длина разбега при взлёте без внешних подвесок 503 м
длина разбега при взлёте с максимальным взлётным весом 1341 м

источник: Peter Preylowski. Northrop F-20 Tigershark. Kampfflugzeuge heute und morgen // Luftfahrt International 5/1983