Опытный истребитель SNCASE SE.212 Durandal. Франция Часть 1

Предисловие редакции: Дюрандаль (Durandal). Два прототипа семейства самолетов объединения SNCASE были обречены уже с первого полета, состоявшегося в 1956 году, и предыдущие и будущие проекты носили имя несокрушимого меча рыцаря Роланда.

В мае-июне 1948 года возглавлявшееся Пьером Сатром (Pierre Satre) конструкторское бюро компании «Национальное общество самолётостроения юго-восточной Франции» (Société Nationale de Constructions Aéronautiques du Sud-Est – SNCASE, Sud-Est), Тулуза, начало исследовать различные компоновки разрабатываемого им перехватчика под обозначением X-207. Было семь или восемь основных вариантов (в основном сверхзвуковых), но некоторые, исходя из соображений безопасности, были дозвуковыми. Но в зависимости от развиваемой максимальной скорости все варианты объединяло одно: высокая скороподъемность в ряде вариантов превышавшая требования программы создания нового истребителя, выпущенные в 1949 году после начала работ над X-207. После долгих колебаний, проб и ошибок эти проекты привели к другим, более совершенным, проектам, один из которых в 1953 году, наконец, воплотился в металле и получил имя Durandal.

Проект SE X-207A представлял собой сверхзвуковой перехватчик с аэродинамической компоновкой «бесхвостка». Силовая установка самолета должна была состоять из турбореактивного двигателя Nene с тягой 2270 кгс и двух ракетных двигателей: первый с тягой 1300 кгс предназначался для старта, набора высоты и выхода на трансзвуковые скорости, а второй с тягой 700 кгс для атаки на скорости M =1,30. Был также разработан вариант с двигателем SNECMA ATAR 101 B с тягой 2170 кгс.

Проект перехватчика SE X-207C был «химическим»: его силовая установка должна была состоять из трех ракетных двигателей. Самолет должен был иметь компоновку «бесхвостка», но в ознакомительной документации было сказано, что возможен вариант с нормальной компоновкой (установка цельноповоротных стабилизаторов).

В данном проекте на первый план выдвигались огромный расход топлива ракетными двигателями и эффективность конструкции планера самолета: при максимальном времени полета 25-30 минут и максимальном взлетном весе 7235 кг вес топлива SE 207C должен был составить 5240 кг. Подобная ситуация должна была очень сильно облегчить посадку самолета: скорость выравнивания SE 207C составила бы 140 км/ч! Несмотря на опасность данная компоновка была очень привлекательной; затем последовали работы поданному варианту, которые в 1953 году привели к одному из двух официальны предложенных вариантов перехватчика Durandal.

Вариант SE X-207S (также называли 207D) был проектом перехватчика, силовая установка которого должна была состоять из прямоточного воздушно-реактивного двигателя и дополнительного ракетного двигателя.

Фактически каждый из аванпроектов сверхзвуковых перехватчиков X-207 содержал в себе значительную долю риска. Вследствие этого работавшее в Тулузе конструкторское бюро предложило более умеренный, дозвуковой, вариант с большой скороподъемностью SE X-207R, работы над которым предлагалось проводить в соответствии с технологическим развитием.

Силовая установка проекта SE X-207R должна была состоять из одного двигателя Nene с тягой 2270 кгс. Проект отличался относительной простотой и своими общими чертами напоминал будущие истребители компании de Dassault (MD 450-30L или MD 453) с круглым поперечным сечением фюзеляжа, овальным носом и полукруглыми боковыми воздухозаборниками. Крыло самолета должно было иметь заметную стреловидность (40° по линии четвертей длин хорд). Вертикальное оперение должно было быть классическим, а стабилизатор стреловидным с установкой на верхней части киля.

Ожидалось, что на уровне моря скороподъемность составит 60 м/с, а максимальная скорость будет равна M = 0,90. В 1949-50 годах в качестве варианта силовой установки был предложен турбореактивный двигатель ATAR 101 B с тягой 2170 кгс. С этим двигателем самолет должен был получить фюзеляж с круглым лобовым воздухозаборником, более овальным поперечным сечением и шасси с носовой стойкой. Крыло и оперение должны были остаться такими же, как и у предыдущего варианта. Летные характеристики не должны были отличаться от варианта с двигателем Nene.

В 1951 году исследования в рамках X-207 были завершены аванпроектами красивых сверхзвуковых перехватчиков с обычными стреловидными крыльями и отличиями в силовых установках: мощный турбореактивный двигатель нового поколения (ATAR, Avon или Sapphire) с одним или несколькими дополнительными ракетными двигателями. Каждый из проектов обладал длинным тонким фюзеляжем, отличия были в форме воздухозаборников и, особенно, в стреловидности крыла.

В конце 1951 года появились новые варианты проекта X-207 с двигателем ATAR или Super-Sapphire. Удлинение крыла и стабилизатора были увеличены, и планировалось использование боковых воздухозаборников, утопленных в бортовых поверхностях передней части фюзеляжа. Поперечное сечение вместо круглого, как это было у предыдущих проектов, стало овальным с уплощенным основанием. Данная компоновка наилучшим образом подходила для уборки спаренных колес стоек шасси и для установки батареи из трех ракетных двигателей – с размещением под фюзеляжем параллельно относительно турбореактивного двигателя. Этим авиамотором мог быть ATAR, Avon или Super-Sapphire (ТРД Sapphire второго поколения с тягой от 4000 до 5000 кгс). Вариант с двигателем Sapphire представлялся наиболее перспективным.

Новые варианты проекта X-207 должны были быть чрезвычайно эффективными и обладать высокими характеристиками, (максимальная скорость в диапазоне M = 1,30-1,40), но достигнутый максимальный вес в 10 тонн тогда казался чрезмерным. Это объясняет появление еще одного варианта проекта – вероятно, самого легкого и элегантного из всех.

X-207 с двигателем ATAR 101 F и низкорасположенным крылом выглядел как некоторые советские истребители (как, например, Су-7). Крыло большой стреловидности (42° по линии четвертей длин хорд) имело излом задней кромки. В передней части длинного фюзеляжа овального поперечного сечения находился круглый лобовой воздухозаборник с конусом осевого смещения. Кабина пилота размещалась под фонарем классического типа, связанным с килем длинным гаргротом.

Колеса основных стоек шасси размещались тандемом, а не бок о бок как раньше, но как и ранее убирались в фюзеляж.

Силовая установка состояла из турбореактивного двигателя ATAR 101 F с тягой 3800 кгс и двух ракетных двигателей с тягой по 1500 кгс, размещенных на этот раз в крайней задней части фюзеляжа (форсунки выходили в сопло двигателя). С данной силовой установкой самолет был бы в состоянии разгоняться до скорости M = 1,30 на высоте перехвата 12000 метров.

Следует сделать небольшое отступление и напомнить о современности этого проекта на 1951 год. Впервые звуковой барьер был преодолен 14 октября 1947 года на ракетном экспериментальном самолете Bell X-1, а первым французским сверхзвуковым самолетом (скорость звука была превышена в пикировании) стал в 1952 году истребитель Dassault Mystère IV, а первым самолетом, развивавшим сверхзвуковую скорость в горизонтальном полете, стал истребитель Super Mystère B-1, разогнавшийся до M > 1,0 лишь 3 марта 1955 года.

Аванпроекты X-212

В конце 1951 года в продолжение предыдущих работ руководимое Пьером Сатром конструкторское бюро планировало разработать семейство самолетов с консолями крыла и хвостовым оперением идеальной треугольной формы; дельтавидное крыло должно было проходить через среднюю или нижнюю части фюзеляжа (среднеплан или низкоплан). Фюзеляж должен был иметь круглое поперечное сечение и оснащаться трубкой Пито. За фонарем кабины пилота располагался гагрот, плавно переходивший в киль.

Также как и в проекте X-207 рассматривались различные варианты силовой установки:

• • «химический вариант» – использование исключительно ракетных двигателей;
• • использование в качестве основных турбореактивных и ракетных двигателей;
• • использование турбореактивного двигателя в качестве основного и дополнительного ракетного двигателей;
• • использование турбореактивного двигателя;
• использование турбореактивного двигателя и прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД).

Конструкторским бюро предлагалось несколько вариантов, ни один из которых еще не позволял получить настоящий «легкий перехватчик», программа создания которого была запущена 28 января 1953 года. Таблица с характеристиками некоторых вариантов данного проекта приведена ниже:

Довольно неожиданное применение американского двигателя Westinghouse J-34-W 34 в одном из вариантом проекта может быть объяснено отсутствием в то время у компании Turboméca ТРД с системой дожигания, развивавшего соответствующую тягу. По всей видимости, варианты с применением силовой установки с ПВРД был заброшен достаточно рано. Зато были продолжены работы над вариантами проекта, в которых были использованы исключительно ракетные двигатели, ТРД ATAR и вспомогательный ракетный двигатель и предусматривался вариант с двигателем Vulcain, известным первоначально как ATAR 104. Последние два проекта привели к двум самолетам Durandal, принявшим участие в конкурсе на создание легкого перехватчика.

Тем временем, еще до введения официальными службами жестких требований к максимальному весу, в компании SNCASE тщательно оценивали характеристики варианта проекта X-212, оснащенного исключительно турбореактивным двигателем.

Для достижения высоких летных характеристик в то время было очень важно значение удельной тяговооруженности. Следовательно для их достижения самолет должен был быть оснащен одним двигателем Vulcain или двумя ATAR; ТРД в каждом из вариантов оснащались системой дожигания.

Большой Durandal

Первоначально X-212 с ТРД Vulcain появился в виде проекта самолета с фюзеляжем круглого поперечного сечения и треугольными (с острыми законцовками) крылом и оперением. Позднее этот переработанный вариант привел к опытному истребителю SE 212, фюзеляж которого имел плоские стороны, а крыло и киль закругленные законцовки. В 1953-54 годах проект X-212 с ТРД Vulcain стал тем, что было названо большим «дюрандалем», поскольку размах крыла должен был составлять 9,44 метров, а не 7,44 метров, как ранее. С двигателем, развивавшим на форсаже тягу 6100 кгс, и взлетным весом 7360 кг на высоте 11000 метров максимальная скорость ожидалась M = 1,62, что в те годы было выдающимися показателями.

Попутно можно отметить один очень интересный вариант данного проекта был использован в ходе разработки компанией Sud-Est штурмовика SE 5000 Baroudeur, одна из промежуточных версий которого обладала треугольным крылом, новым фюзеляжем с треугольным поперечным сечением с закругленными углами. Горизонтальное оперение, установленное достаточно низко, и острый нос с боковыми воздухозаборниками существенно изменили внешний вид этого самолета, чьим главным новшеством, впрочем, было шасси с подфюзеляжными полозьями и вспомогательными подкрыльевыми стойками, расположенными на середине размаха консолей и убиравшимися внутрь обтекателей. Характеристики были немного ниже, чем у варианта с колесным шасси, и в горизонтальном полете максимальная скорость должна была составлять M = 1,40.

Тем не менее, на тот момент времени никто не мог гарантировать будущего двигателя Vulcain, и потому в компании SNCASE благоразумно был выбран двухмоторный вариант.

Вариант проекта X-212 с ТРД ATAR был разработан в 1951 году с «острыми законцовками». Два двигателя ATAR 101 F были установлены бок о бок в фюзеляже с поперечным сечением 2,34 × 1,64 метра; воздухозаборники для двигателей были боковыми. Этот самолет должен был иметь взлетный вес в районе 10 тонн, максимальную общую тягу 8000 кгс и обладать хорошими летными характеристиками (скорость ожидалась не ниже M = 1,5). К сожалению для компании Sud-Est этот самолет был слишком тяжелым, чтобы соответствовать опубликованным 28 января 1953 года требованиям программы создания легкого перехватчика. Что касается двигателя Vulcain, то вскоре программа создания этого двигателя была закрыта официальными службами. Таким образом, руководство компании SNCASE было вынуждено отказаться от своих чрезмерно амбициозных проектов, таких как большой Durandal и X-207 [1].

SE 212C Durandal II

В 1952 году компанией Sud-Est был разработан «химический» вариант проекта X-212, представлявший собой среднеплан с треугольным крылом, законцовки которого были заостренными, и длинным фюзеляжем снарядообразной формы (размах крыла составлял 6,80 метров, длина 12,40 метров). Топливная система самолета должна была состоять из девяти больших цилиндрических баков с топливом и окислителем (фуралин и азотная кислота); в фюзеляже должна была размещаться автоматическая пусковая реактивная установка с боезапасом из 20 ракет. Кабина пилота у самолета должна была быть герметичной и сбрасываемой; фонарь кабины должен был состоять из установленных под углом двух плоских панелей. Тяга обеспечивалась двумя ракетными двигателями, один из которых работал бы на пониженной мощности и использовался бы при возвращении на базу. Для посадки должна была использоваться система из одного или двух полозьев [2].

В соответствии с требованиями программы создания легкого перехватчика «химический» вариант проекта X-212 был серьезно переработан в сторону облегчения; одним из результатов стало уменьшение длины фюзеляжа до 9,42 метров. Одновременно предназначенный для посадки маломощный ракетный двигатель был заменен на предназнаенный выполнять ту же задачу ТРД Marboré II с тягой 400 кгс. Тяги этого двигателя было недостаточно для старта, но должно было хватить для возвращения на базу и для посадки.

Этот проект, известный как SE 212C Durandal, был оказался достаточно успешным и вместе со своим конкурентом SNCASE (Sud-Ouest) SO.9050 Trident II был официально принят в число участников конкурса. SE 212C Durandal сохранил крыло и вертикальное оперение предыдущего варианта, но законцовки не были заостренными. Конструкция самолета была аналогична «дюрандалю» с турбореактивным двигателем. В фюзеляже располагались два бака с фуралином емкостью 470 литров и два бака с азотной кислотой объемом 648 литров; большая часть необходимой кислоты размещалась в двух сбрасываемых баках, подвешиваемых под крыло и имевших емкость 770 литров. Также в фюзеляже размещался 120-литровый бак с керосином для работы вспомогательного ТРД. Основу силовой установки составлял ракетный двухкамерный двигатель SEPR 48 с тягой каждой из них по 1500 кгс. Турбонасосы самолета работали при помощи пара, подаваемого от генератора, также работавшего на фуралине [2].

Турбореактивный двигатель Marboré II должен был размещаться ниже и сзади основного ракетного двигателя; топливо к ТРД должно было поступать с помощью гидравлических насосов. Система подачи топлива могла работать и от электрического насоса. Ракета класса воздух-воздух AA 20 устанавливалась под обтекаемым гагротом, установленным в нижней части фюзеляжа. Этот состоявший из трех частей гагрот своей внешней частью представлял собой посадочную лыжу, в то время как внутри него находились трубопроводы ракетного двигателя.

Группа из пяти ракетных двигателей STRIM (тяга 18750 кгс в течение двух секунд) позволила бы запускать самолет с установленной под углом направляющей подобно тому, как были протестированы механизмы тактической крылатой ракеты наземного базирования SE 4200: на две решетчатые фермы были установлены направляющие; длина направляющих составляла 12 метров угол наклона к горизонту был 20°. В течение первых двух секунд среднее ускорение составляло 3,7 g (максимально допустимое значение 5 g) и самолет через десять секунд достиг бы скорости 360 км/ч. Тормоза должны были автоматически блокировать самолет в случае, если сигнал «старт» ракетам STRIM дан не был.

После посадки на полоз самолет должны были восстановить и по аналогии со штурмовиком Baroudeur перевезти на грузовике; для перевозки перехватчика было достаточно и автомобиля повышенной проходимости. В свою очередь конкурент SO 9050 Trident II/III обладал преимуществом в виде классического взлета и посадки и не требовал затрат на производство рампы и размещения на ней. Кроме того, необходимость постоянно перед посадкой сбрасывать дорогостоящую ракету было довольно хлопотной. Отказ от SE 212C Durandal II не был ударом для компании SNCASE, поскольку в рамках программы создания легкого перехватчика были заказаны два прототипа SE 212 Durandal с турбореактивными двигателями и классическими шасси. Таким образом, новые «дюрандали» должны были конкурировать с машинами компаний SNCASO (SO 9050 Trident II) и Dassault (Mirage I и II).

Легкие перехватчики

После нескольких лет проб и ошибок командование ВВС Франции (l’Armée de l’Air) опубликовало требования к программе легкого перехватчика, согласно которым это должен был быть самолет:

• • обладающий взлетным весом менее четырех тонн;
• • имеющий практический потолок 15000 метров;
• • способный летать со скоростью M = 1,3 и за четыре минуты догонять самолет противника, летящий на расстоянии 25 километров со скоростью M = 1,0;
• • нести взрывное устройство (ракету класса воздух-воздух) весом 200 кг;
• • способный возвратиться на базу, ожидать посадки в течение пяти минут и сесть на скорости не более 180 км/ч.

Акцент в разработке должен был быть сделан на возможности использования создаваемыми самолетами

«неподготовленных площадок малых размеров»;

при этом сами машины имели бы небольшой вес и малую стоимость.

В качестве силовой установки были приняты турбореактивный двигатель ATAR 101 модификации F или G для использования на «крейсерском режиме» (тяга 1350 кгс в форсажном режиме) и твердотопливного или жидкостного ракетного двигателя (тяга 1500 кгс).

Новая программа возбудила воображение инженеров. Прошедшие конкурсный отбор семь проектов шести различных авиастроительных компаний продемонстрировали широкий спектр аэродинамических решений и новых конструктивных методов, среди которых были механически обработанные конструктивные элементы и металлические сотовые конструкции. Комбинации двигателей в силовых установках также были разными… Из семи проектов было заказано изготовление только трех типов: Dassault Mirage I и II, SO 9050 Trident II и III и SE 212 Durandal.

• [1] были еще и другие варианты аванпроекта X-212. Так разработанный в 1951 году проект тяжелого двухместного самолета, несмотря на разницу в классе, получил обозначение X-212 F или разработанный в 1954 году легкий тактический самолет, переобозначенный как X-218
• [2] бросается в глаза сходство этих проектов с созданным несколько позже американским экспериментальным самолетом North American X-15, равно как и с рядом созданных ранее американских X-самолетов (примечание редакции)

источник: Jean Cuny «SE 212 DURNDAL» «Le Fana de l’Aviation» 1991-01 (254)

Часть 2