Гонка за призраком скорости. «Шутинг Стар» идет на рекорд

В конце 1946-го — начале 1947-го английские и американские конструкторы напряженно работали над созданием принципиально новых скоростных самолетов и доведения до необходимых требований машин, уже находящихся в серийном производстве.

Последние исследования в области аэродинамики свидетельствовали о том, что из «Метеора» уже выжато все, что можно. Даже установка на него более мощных двигателей не приведет к увеличению скорости. Дело в том, что «Метеор» так же, как и немецкий Me 262, создавался в начале 40-х годов, когда скорость полета в 800 км/ч считалась просто фантастической. И нет ничего удивительного в том, что конструкторы выполнили эти машины по классической схеме двухмоторного самолета (двигатели на крыле). Не будь «Метеор» реактивным, он бы мало отличался от обычных поршневых «Бофайтеров» или «Москито».

Естественно, такой самолет, изначально не рассчитанный на большие скорости полета, в принципе не мог преодолеть новое препятствие, неожиданно вставшее на пути скоростных самолетов — звуковой барьер, к прорыву которого авиация в то время еще не была готова. И хотя до таинственного и неизведанного тогда звукового барьера оставалось еще более 200 км/ч, существующие в то время самолета уже уперлись в непреодолимую стену резкого увеличения сопротивления воздуха. Спасти положение могли лишь новые самолета, выполненные по иной компоновочной схеме.

Таким самолетом стал созданный фирмой Локхид реактивный истребитель F-80 «Шутинг Стар».

Работа над этой машиной начались еще в 1943 году в разгар второй мировой войны. ВВС США дали фирме всего 180 дней на проектирование и постройку опытного образца! И кажется просто невероятным, что конструкторский коллектив, насчитывающий всего 23 инженера, которым помогали в разное время от 60 до 100 квалифицированных рабочих и механиков, не только блестяще справился с поставленной задачей, но и передал новый самолет на летные испытания раньше установленного срока. Фактически с момента получения задания до первого полета 8 января 1944-го прошло всего 143 дня.

К работе над проектом Р-80 привлекли ведущих специалистов фирмы Локхид — Э. Палмер (руководитель экспериментального проектного отдела), В. Релстон (ведущий инженер-конструктор) и другие. Руководство конструкторской бригадой осуществлял главный инженер Хиббард, а его помощником был небезызвестный Келли Джонсон, прославившийся впоследствии при создании таких знаменитых самолетов, как F-104, U-2, SR-71 и др.

Работа над самолетом шли в условиях строжайшей секретности на специально отведенной территории вдали от основных цехов. Практически все производство было организовано на месте и лишь ничтожная часть всей работа (4%) выполнялась в главных производственных цехах фирмы.

Проектировщики были тесно связаны с изготовителями. Как только подготавливалась необходимая документация, инженеры шли в цех и лично передавали чертежи в руки того рабочего, которому предстояло делать данную деталь.

Темпы создания нового самолета можно проиллюстрировать следующими примерами: в течение первых 19 дней с начала работа был проработан внешний вид и компоновка Р-80 и построен полноразмерный деревянный макет. Через 83 дня были спроектированы, изготовлены и готовы к общей сборке крылья и фюзеляж. Через 130 дней завершились все статические испытания планера, и самолет в разобранном виде перевезли по железной дороге в испытательный центр ВВС. На 139-й день на вновь собранном самолете впервые был опробован двигатель Де Хевилленд H.IB (тяга двигателя 1170 кгс), который доставили из Англии всего лишь за семь дней до этого.

В ходе работ выяснилось, что Р-80 оказался неожиданно простым в производстве. При его создании было выполнено всего 700 чертежей, а на производство одного самолета уходило в три раза меньше рабочего времени, чем на изготовление его предшественника — истребителя Р-38 «Лайтнинг».

Создание в военное время за столь короткий срок совершенно нового самолета можно признать несомненным достижением фирмы. Однако главный успех конструкторского коллектива заключался в другом. Новый истребитель обладал столь высокими летно-техническими характеристиками, что он оставался на вооружении целого ряда стран на протяжении нескольких десятилетий, а его учебно-боевой вариант Т-33 продолжает с успехом летать и в настоящее время. Кроме того, конструктивно-компоновочная схема Р-80 стала классической.

Главной особенностью Р-80 была установка двигателя в фюзеляже за кабиной пилота. Следовательно, на крыле отсутствовали большие толстые мотогондолы, ухудшающие его аэродинамику. При этом реактивное сопло находилось в самом хвосте фюзеляжа, в результате чего резко снижалось так называемое донное сопротивление, возникающее при обтекании воздушным потоком хвостовой части самолетов.

В отличие от английского Глостера G-40, двигатель которого также стоял в фюзеляже, на Р-80 применили боковые ковшовые воздухозаборники. Это освободило всю носовую часть фюзеляжа, в которой удалось разместить батарею из шести крупнокалиберных пулеметов.

Еще одной особенностью Р-80 было крыло с ламинарным профилем нового типа, разработанного NACA незадолго до этого и еще не прошедшего испытаний в аэродинамических трубах.

Одним словом, самолет оправдал самые оптимистические ожидания. Впрочем, в связи с задержками поставок реактивных двигателей из Великобритании на самолетах опытной серии YP-80А были установлены двигатели американского производства J-33. Испытания Р-80А начались в октябре 1944-го, а спустя 9 месяцев появился первый серийный истребитель Р-80А (впоследствии F-80A), получивший название «Шутинг Стар».

В 1946 — 1947 гг. американцы продолжали совершенствовать F-80. Благодаря теоретическим исследованиям и экспериментальным работам в области аэродинамики околозвуковых скоростей, авиаконструкторы получили основные сведения о таких явлениях, как сжимаемость воздуха и появление скачков уплотнения, вызывающих волновое сопротивление на больших скоростях полета. Оказалось, что аэродинамическое сопротивление сильно зависело от относительной толщины профиля крыла. Поэтому одним из направлений по совершенствованию истребителя «Шутинг Стар» стало оснащение его новым более тонким крылом. Одновременно с этим на самолете установили и более мощный двигатель J-33-A-21 с тягой 1820 кгс, которая за счет применения впрыска воды могла быть кратковременно увеличена до 2360 кгс. И если самолеты предыдущей серии (F-80А) летали у земли со скоростью 89S км/ч, то новые F-80B достигали скорости 950 км/ч.

Еще весной 1946-го американцы предприняли попытку побития абсолютного рекорда скорости на самолетах Р-80А и тогда еще опытном Р-80В. Однако в ходе подготовительных полетов было выявлено, что на скоростях, приближающихся к 1000 км/ ч, при отклонении элеронов возникают скачки потока вдоль крыла. При существующей форме крыла устранить это явление было невозможно, вследствие чего летчикам запретили развивать на «Шутинг Старе» скорость более 960 км/ч.

Тем не менее подготовка самолета к рекордному полету продолжалась. С машины сняли все вооружение, установили новый хорошо обтекаемый фонарь уменьшенных размеров, а также усовершенствовали воздухозаборники двигателя. Но самое главное — всю переднюю кромку крыла заменили на новую с большей хордой. С одной стороны, это привело к увеличению площади крыла (что было компенсировано снятием эллиптических законцовок), с другой стороны — обеспечило уменьшение его относительной толщины. Доработанный таким образом самолет получил обозначение XF-80R (иногда встречается обозначение P-80R) и был передан на летные испытания в Мюрок-Филд. Однако летом 1946 г. он потерпел аварию при посадке. После ремонта XF-80R вновь поступил в Мюрок-Фидд, где на нем параллельно с самолетом F-84 проводились опытные скоростные полеты.

Однако неполадки с силовой установкой, вибрации в воздухозаборниках и наступление плохой погоды не позволили американцам получить на XF-80R желаемых результатов. Не лучше обстояло дело и с F-84. Впрочем, этот самолет по крайней мере 7 сентября сумел установить национальный рекорд скорости для США — 983 км/ч.

Весной 1947 г. на XF-80R установили новый двигатель «Аллисон» 400 (последняя модификация двигателя Дженерал-Электрик J-33, получившая обозначение J- 33-23). За счет впрыска водо-спиртовой смеси он мог кратковременно развивать тягу 3200 кгс. В конце концов, именно новый двигатель и позволил «Шутинг Стару» установить новый мировой рекорд. Причем впервые официально был преодолен 1000-километровый рубеж. 19 июня 1947 года летчик Блонд выполнил четыре захода над трехкилометровой базой. Средний результат всех этих полетов дал рекордную цифру — 1003,6 км/ч.

Авторское заключение к циклу статей "Гонка за призраком скорости"

Дорогие читатели. На протяжении более двух лет мы публиковали серию статей «Гонка за призраком скорости», в которой рассказывалось о самых быстрых самолетах, установивших в то или иное время абсолютные мировые рекорды скорости. После окончания второй мировой войны, в связи с появлением реактивных самолетов, рекорды начали устанавливать уже не какие-либо специальные гоночные машины, а обычные серийные или экспериментальные истребители. О некоторых из них наш журнал уже подробно рассказывал (МиГ-21, Е-166, F-4, SR-71 и др.), о других мы планируем рассказать в отдельных статьях. В связи с этим дальнейшая публикация данной серии на страницах «Крыльев Родины» становится нецелесообразной, так как в противном случае произойдет дублирование информации.

Завершая же цикл статей о гоночных самолетах, хочу представить вам сводную таблицу абсолютных мировых рекордов скорости, установленных на самолетах как с поршневыми, так и с реактивными двигателями (осуществляющих самостоятельный старт с земли по правилам ФАИ) с момента зарождения авиации до настоящего времени.

РЕКОРДЫ СКОРОСТИ, УСТАНОВЛЕННЫЕ В ПОЛЕТЕ У ЗЕМЛИ НА БАЗЕ 1 — 3 КМ

АБСОЛЮТНЫЕ РЕКОРДЫ СКОРОСТИ, УСТАНОВЛЕННЫЕ НА БАЗЕ 15-25 КМ НА ОПТИМАЛЬНОЙ ДЛЯ ДАННОГО САМОЛЕТА ВЫСОТЕ

1) Абсолютный рекорд скорости для поршневых гидросамолетов;
2) — рекорд установлен с нарушением правил (полет на высоте более 75 м);
3) — рекорд установлен на базе 15—25 км;
4) — абсолютный рекорд скорости для поршневых самолетов;
5) — в полете у земли.

источник: Виктор БАКУРСКИЙ "ГОНКА ЗА ПРИЗРАКОМ СКОРОСТИ «Шутинг Стар» идет на рекорд" Крылья Родины 09-1994, 01-1995