Морские загадки Марселя Дассо. Часть 1. Проект палубного всепогодного истребителя Dassault Mystère IV M

Через 10 лет после окончания Второй Мировой войны намерения ВМФ Франции (Marine Nationale) относительно постройки авианосцев казались не до конца ясными. Дело в том, что война в Индокитае отнимала большую часть имевшихся средств, и поэтому проекты развития современного океанского флота приходилось откладывать из года в год. Имевшиеся в эксплуатации авианосцы не позволяли выполнять посадку сверхсовременным истребителям и поэтому вызывает удивление тот факт, что запускались амбициозные программы разработки палубных самолетов.

Эти программы привели к созданию нескольких красивых машин, части которых сильно не повезло (NC-1080, VG-90, Nord 2200). В свою очередь компания Dassault старалась продвинуть на этот рынок оморяченные версии своих истребителей Ouragan и Mystère II, но особой надежды на постройку палубных вариантов не было: в 1950 году французское правительство приняло решение заказать SNCASE палубные истребители Aquilon — французский вариант британского de Havilland Sea Venom.

Переоборудование в морские версии должно было соответствовать последним исследованиям, кроме того строительство современного авианосца задерживалось в связи с необходимостью установки недавнего изобретения — посадочной площадки, повернутой относительно основной полетной палубы. Данные изменения должны были быть выполнены на авианосце «Клемансо» и – чудесным образом (с учетом тогдашней финансовой ситуации) – на авианосце «Фош», который был практически идентичен первому (эти 22000 тонные авианосцы (PA 54) были введены в строй в 1961 и 1963 годах соответственно). Истребители Aquilon были построены с опозданием и на момент ввода кораблей в эксплуатацию были устаревшими; в крайнем случае, они могли рассматриваться лишь в качестве временной меры до ввода в эксплуатацию Dassault Étendard.

В подобной задержке не было ошибки со стороны ВМФ, который тщетно пытался получить по крайней мере один 50000 тонный корабль (PA 58), на который были бы способны совершать посадку оморяченные версии самолетов семейств Mirage IV M или SO.4060 Super Vautour.

Уже в целях дать авианосцам класса PA 54 современные самолеты французским флотом были выпущены спецификации, так что смело можно говорить о «программе».

Среди компаний, получивших контракты на разработку, были SNCASO с проектом всепогодного истребителя SO 6160 и Dassault с истребителем Mystère IV M, о котором и пойдет речь.

Работы велись в соответствии с договором №4230/52 от августа 1952 года. Этот контракт также касался проведения испытаний в аэродинамической трубе, что, возможно, было главным его достоинством.

Всепогодный истребитель Mystère IV M

Целью разработки было создание одноместного самолета, взлетный вес которого ограничивался катапультой и должен был составлять примерно 9 тонн. Это ограничение заранее исключало любую возможность адаптации Mystère IV с двигателем A-Tay и требовало рассмотреть установку более мощного мотора.

Ограничение веса также исключало довольно простую и быструю адаптацию Mystère IV D, но была намечена экстраполяция: 

Самолет должен был сохранить установленный в носу радар (как на F-86 D) и должен был быть построен «вокруг» одного из следующих турбореактивных двигателей с осевым компрессором: Avon, Sapphire или Atar. Предполагалось, что машина получит от Mystère IV-01 крыло со стреловидностью 38° и возможностью увеличения подъёмной силы с помощью механизации. Этого было достаточно, чтобы понять, что в первом приближении в своей конструкции палубный истребитель мог иметь узлы Mystère IV B, либо его предшественника.

В октябре 1952 года были рассмотрены различные варианты возможных силовых установок.

Затем самолет был определен как палубная версия Mystère IV-02 (первоначальный вариант с небольшой площадью хвостового оперения по типу Mystère IV-01), оснащенная радаром над лобовым воздухозаборником и крылом с предкрылками и щелевыми закрылками. На скорости в 100 узлов (185 км/ч) критический угол атаки оценивался в 19°, взлётная скорость с помощью катапульты при весе 8100 кг должна была составить 115 узлов (213 км/ч), посадочная скорость при весе 7000 кг должна была составить 105 узлов (194 км/ч) [1].

В зависимости от выбора двигателя ожидалось следующие характеристики:

Эта таблица, основанная на довольно приблизительных данных по двигателям, имеет относительную ценность. Тем не менее, в ней было заметно явное предпочтение двигателю Sapphire, на основе которого был разработан первый проект, основные характеристики которого были следующими:

• • размах крыла: 11,10 м (5,8 м при сложенных консолях крыла);
• • длина: 12,45 м;
• • высота: 3,90 м;
• • площадь максимального поперечного сечения планёра самолёта: 2,20 м²;
• • общая площадь крыла: 32 м² (как у Mystère IV-01);
• • вооружение:
  •    — 2×30-мм пушки с боезапасом 150 снарядов на ствол,
  •    — размещение под крылом ракет класса «воздух-воздух» (рассматривался такой вариант полезной нагрузки),
  •    — радар с автоматическим сопровождением цели;
• • двигатель: Sapphire ASS-6 с 3760 кгс сухой тяги и 4850 кгс тяги на форсаже;
• • топливо:
  •    — 1700 л во внутренних топливных баках (+300 л под двигателем в задней части фюзеляжа),
  •    — два 450-литровых подвесных топливных бака, которые должны были размещаться у законцовок крыла;
• • вес пустого самолета: 6430 кг;
• • взлетный вес с применением катапульты (с 1700 л топлива):
  •    — 8070 кг с двигателем в бесфорсажном режиме,
  •    — 8420 кг с форсажем [2];
• • максимальная скорость:
  •    — на уровне моря — 1140 км/ч (M = 0,928) или 1165 км/ч (M = 0,948) с форсажем,
  •    — на высоте 12000 метров — 1010 км/ч (M = 0,95) или 1055 км/ч (M = 0,99) с форсажем;
• • скороподъемность:
  •    — на уровне моря — 56 м/с или 119 м/с с форсажем,
  •    — на высоте 12000 метров — 11 м/с или 37 м/с с форсажем.

Радар самолета должен был покрываться коническим обтекателем диаметром 0,7 метра. Под обтекателем должен был располагаться воздухозаборник, канал которого должен был изгибаться под углом примерно 45°. 

Передняя стойка должна была иметь шток с большим ходом и убираться назад; в процессе уборки стойка для уменьшения занимаемого объема должна была поворачиваться на 90° и укладываться в нишу, заканчивающуюся в районе максимальной высоты лобового стекла.

Воздух подавался в двигатель, расположенный над горизонтальной осевой базисной линией самолета и приподнятый относительно нее на несколько градусов. Несмотря на переднее расположение кабины и высокий фонарь кабины пилота посадка истребителя могли иметь серьезные ограничения.

первый вариант проекта всепогодного палубного истребителя Mystère IV M (1952 год)

В хвостовой части фюзеляжа должен был быть размещен тормозной гак, длина которого должна была составлять примерно 2 метра. Обтекатель задней части сопла и хвостовое оперение в целом напоминали соответствующие элементы с раздельными электромагнитными сигнальными приборами (drapeaux séparés) истребителя Mystère IV-01, которые были установлены на этом самолете во время его первого полета.

Испытания в аэродинамической трубе, проведенные в первой половине 1953 года, позволили уточнить величину увеличения подъёмной силы при помощи механизации крыла:

• • крыло было очень сходно с крылом, установленным на Mystère IV (симметричный профиль 65 007,5, но с утолщением на участке от 70% длины хорды до задней кромки). Угол поперечного V крыла составлял 2° 30', крутка крыла 2°, а относительное удлинение 3,85;
• • были испытаны классические посадочные щитки и закрылки с большими и меньшими отклонениями; 
• • предкрылки занимали переднюю кромку по всему размаху;
• • «гребни» были размещены приблизительно на границе закрылков и элеронов; в длину они были примерно 65% длины хорды крыла и имели выпуклую форму.

Было сделано несколько выводов:

• • предкрылки при ширине в 1,5% длины хорды доказали свою полезность в частности в повышении эффективности элеронов;
• • площадь закрылков была недостаточной;
• • отклонение закрылков на 40° и связанное с этим отклонение предкрылков позволяли существенно увеличить подъемную силу (Cz) на больших углах атаки (на 45% при угле атаки 18°);
• • «гребни» также внесли свою лепту в увеличение подъемной силы Cz. С другой стороны, они вызывали более резкий срыв потока;
• • с посадочным весом 7000 кг ожидалась посадочная скорость 100 узлов (185 км/ч) при угле атаки 9° и вертикальной скорости касания 4 м/с.

В конце 1953 года разработка самолета велась в сторону версии близкой к Mystère IV B, сохраняя при этом радар в носовой части и различные ухищрения по части оморячивания конструкции. Технические положения, разработанные в мае 1953 года, были дополнительно уточнены год спустя. После этого проект эволюционировал следующим образом:

Силовая установка

В качестве силовой установки рассматривался один из двигателей, оснащенных системой дожигания топлива: Atar 101 D или E, Avon RA-7 и Sapphire ASS-6. И, наконец, сохранялась точка зрения о необходимости установки на первый прототип двигателя Avon RA-21 и RA-14 (без форсажа) на второй прототип и на возможные серийные машины. Однако рассматривалась замена RA-14 на ожидавшийся Atar 101 G, поскольку с этим двигателем самолет полностью удовлетворял требования спецификации.

Предложенная конструкция

Фюзеляж стал очень похож на Mystère IV B, но с оборудованной радаром носовой частью, выполненной в стиле F-86 D. Для учета размеров двигателя и размещения отсека с неуправляемыми ракетами фюзеляж мог быть удлинен и мог вместить увеличенное количество топлива. В задней части фюзеляжа должен был быть установлен тормозной гак с гидравлическим управлением. Для выполнения посадки с «открытым куполом» на самолет должен был быть сдвижной фонарь. Хвостовое оперение должно было быть таким же, как у Mystère IV B. В случае подтверждения полученных на земле результатов была возможность установки на самолет системы «QAD» (?). Элементы управления полетом должны были быть теми же, что и на Mystère IV B. Крыло, сохранившее геометрию семейства самолетов Mystère IV, должно было включать предкрылки и связанные и гребнями щелевые закрылки или закрылки с двойной щелью. Была представлена гидравлическая система складывания крыла с механическими замками.

Основные стойки шасси были такими же, как и у Mystère IV, но соответствующим образом усиленные. Носовая стойка имела в своей основе стойку от Mystère IV B, но имела шток с длинным ходом, что являлось обязательным условием для взлета с применением катапульты (прототипы должны были быть испытаны на британской установке из Королевского авиационного НИИ [RAE — Royal Aircraft Establishment]). Самолет должен был быть способен садиться на мокрую взлетно-посадочную полосу при скорости ветра 30 узлов (56 км/ч). На переднем колесе была предусмотрена установка управляющего устройства (с рычагом ножного управления).

Характеристики данного варианта палубного истребителя стали следующими:

• • размах крыла: 11,12 м (6,5 м при сложенных консолях крыла); 
• • длина: 13,75 м (первоначально 13,18 м); 
• • высота: 4,5 м (при сложенных консолях крыла);
• • площадь крыла: 32 м²;
• • стреловидность крыла по 25% длин хорд: 38°;
• • угол поперечного V: — 1°30';
• • относительная толщина профиля крыла: 7,5%.

второй вариант проекта всепогодного палубного истребителя Mystère IV M

Топливная система

Первоначально предполагалось, что внутренний запас топлива составит 2000 литров, дополненный баком в отсеке емкостью 280 литров. Подвесные топливные баки емкостью 425, 625 или 850 литров должны были размещаться на внутренних узлах подвески крыла, тогда как 150-литровые баки должны были крепиться к законцовкам крыла (как на Mystère II). Позднее внутренний запас топлива должен был составлять 2500 литров, который, возможно, мог быть дополнен 280-литровым баком в отсеке и двумя 625-литровыми ПТБ, доводя, таким образом, общий объем до 4030 литров. Упоминалась также способность к дозаправке в воздухе, но без уточнения системы.

Вес самолета

• • максимальный посадочный вес: 7700 кг (первоначально 7000 кг);
• • максимальный взлетный вес в варианте перехватчика: 9200 кг (первоначально 8600 кг);
• • максимальный перегрузочный взлетный вес: 11000 кг (первоначально 12000 кг).

Вооружение и снаряжение

Вооружение и снаряжение должно было включать:

• • две 30-мм пушки 3 CGF с боезапасом 100 или150 снарядов на ствол,
• • размещенные в отсеке неуправляемые ракеты класса «воздух-воздух» (35 ракет, число которых после удаления пушек можно было увеличить до 55 штук; возможно применение американских 2,75" (70-мм) ракет Mighty Mouse),
• • радар APQ-41 (в отсутствии CSF 300) или (в случае применения ракет Mighty Mouse) APG-40, который устанавливался на F-86D и плотно взаимодействовал с ракетами данного типа,
• • прицел, способный выполнять наведение пушек и ракет, того же типа, что установлен на McDonnell F2H3 Banshee,
• • две УКВ-радиостанции SARAM 5-52;
• • способная к самонаведению (capable de homing) радиоприёмная аппаратура AN/ARR 2 или ARN 21,
• • система опознавания «свой-чужой» SCR 685 A или APX-10,
• • радиокомпас ARN 6 (возможна замена на SFR или SINTRA),
• • радиовысотомер SFR.

Дополнительное вооружение на внутренних узлах подвески крыла могло включать:

• • две 500-фунтовые или 1000-фунтовые бомбы (227-кг или 454-кг);
• • два блока НУРС T-10 (или их аналогов) по 6 ракет в каждом;
• • два бака с напалмом емкостью 470 литров,
• • два блока НУРС MATRA по 19 ракет в каждом.

Внешние узлы подвески крыла не были сохранены, хотя первоначально предусматривалась установка двух двигателей AA 20 или двух блоков НУРС. На самолете планировалось установить катапультное кресло SNCASO E-95.

Ожидались следующие характеристики:

• • максимальная скорость (в числах маха): M = 1,20;
• • предел упругости при весе 7700 кг: N = 8;
• • коэффициент нагрузки при скорости М = 0,9 на высоте 12000 метров: N = 4;
• • способность ведения стрельбы гарантирована на скоростях до М = 0,98;
• • сваливание на крыло на углах более 20° и легкость управления в режиме сваливания;
• • посадочная скорость при весе 7700 кг: 115 узлов (213 км/ч),
• • скорость вхождения в штопор 90 узлов (167 км/ч);
• • вертикальная скорость при посадке: 6 м/с;
• • торможение при посадке с использованием посадочного гака: 4,5 g;
• • ускорение при взлете при помощи катапульты: 5,5 g;
• • максимальная скорость на уровне моря: 1175 км/ч;
• • начальная скорость набора высоты при весе 9200 кг: 90 м/с;
• • подъем на высоту 12000 метров (с двигателем RA-21 или RA-14) при взлетном весе 9200 кг (взлёт выполнен с помощью катапульты): 5 мин;
• • продолжительность полета в варианте чистого перехватчика (патрулирование на скорости M = 0,8 на высоте 12000 метров и пятиминутный бой)
  •    — с двигателем RA-21 — больше часа, 
  •    — с двигателем RA-14 — больше двух часов.

Дальнейшие испытания в аэродинамической трубе состоялись в июле 1954 года. В их ходе были испытаны закрылки различных типов, которые, впрочем, не показали улучшений по сравнению с исследованиями, проведенными годом ранее. Однако к началу 1955 года все осталось без изменений, и ВМФ начал искать машину для базирования на авианосце (предпочтительнее американскую) и дополнительно заказал еще 15 машин Aquilon.

1. экстраполированные результаты испытаний в аэродинамической трубе, проведенные с профилем Mystère II (NACA 65209); на тот момент испытания с выбранным профилем (65 007,5) еще не были проведены
2. примечание автора книги: мы были вынуждены скорректировать цифры в предыдущей таблице 

источник: JEAN CUNY «Les chasseurs Dassault OURAGANS, MYSTERES et SUPER MYSTERES»