Удивительно, но об этой, одновременно и знаменитой и малоизвестной машине, нет хорошей статьи на страницах нашего ресурса. Вот решил устранить этот пробел.
Прототип YF-102
Содержание:
Общие сведения
Данный истребитель-перехватчик, разработанный и производимый американской авиастроительной компанией Convair, вошёл в историю как первый серийный сверхзвуковой истребитель-перехватчик ВВС США. Кроме этого самолёт так же вошёл в историю как первый серийный самолёт с треугольным крылом.
F-102 был разработан согласно требованиям, Ultimate Interceptor 1954 года. Цель данной программы заключалась в создании фундамента современной американской противовоздушной обороны (ПВО США) способной бороться с любыми целями и в первую очередь с новейшими советскими стратегическими бомбардировщиками Ту-95.
Изначально самолет проектировался вместе со сложнейшей системой управления огнем (СУО), однако из-за трудностей в её разработке приняли упрощенный вариант машины.
Главным оружием истребителя должны были стать управляемые ракеты «воздух-воздух», которые предполагалось разместить в специальных внутренних отсеках самолёта.
23 октября 1953 года первый прототип YF-102 совершил свой первый полет. Полёт оказался успешным, однако, всего девять дней спустя он разбился в результате аварии. Второй прототип появился только через три месяца, это позволило возобновить летные испытания. Однако, первые результаты оказались неутешительными, изначально спроектированный как сверхзвуковой, самолет не мог достичь требуемой скорости полета более 1 Маха.
Ранний YF-102А
Чтобы решить эту проблему, F-102 был кардинально переделан, фюзеляж истребителя был изменен, также на самолёт установили более тонкие и широкие крылья. Летные испытания продемонстрировали правильность проведённый улучшений, самолёт достиг скорости в 1,25 М, после чего руководство ВВС США дало добро на принятие на вооружение и серийное производство. Контракт с компанией Convair был подписан в марте 1954 года. Первые самолёты начали поступать на вооружение ВВС США с1956 года, там F-102 начал заменять различные типы дозвуковых истребителей.
Кроме этого специалистами компании была предложена тактическая штурмовая версия F-102C. Данная модификация имела ряд отличий от базовой версии, главными из которых был более мощный двигатель и наличие авиапушки Гатлинга, в качестве дополнительного вооружения. Однако в конечном итоге данная модификация не заинтересовала военных.
За годы производства всего было построено более 1000 F-102 как для ВВС США, так и для сран союзников. Данная машина стояла на вооружении ВВС Греции и Турции.
TF-102A с расширенной кабиной
Боевая биография самолёта не может похвастаться большим количеством событий. В 60-е годы ограниченные количества F-102 участвовали во Вьетнамской войне в качестве эскорта бомбардировщиков и даже в качестве штурмовиков.
Со временем на большинстве F-102 были установлены инфракрасные системы наведения, небольшие радиолокационные станции, транспондеры и модифицированная система управления огнем, от которой отказались изначально.
Ближе к концу 60-х годов F-102 начали постепенно выводиться из состава ВВС США и передаваться в состав ВВС Национальной гвардии. Несколько экземпляров были переоборудованы в беспилотники QF-102 Full Scale Aerial Target (FSAT). Данные машины прослужили до 1976 года.
Преемником F-102 в качестве истребителя-перехватчика ПВО стал Convair F-106 Delta Dart, развивавший скорость в 2М и являвшийся глубочайшей модернизацией предыдущей машины.
История разработки
Конкурс
История этой машины началась 8 октября 1948 года, когда совет старших офицеров ВВС США рекомендовал службе материально-технического обеспечения организовать конкурс на новый перехватчик, который должен поступить на вооружение в не позже 1954 года. Конкурс получил называться «Ultimate Interceptor 1954 года».
Четыре месяца спустя, 4 февраля 1949 года, ВВС США одобрили эту рекомендацию и подготовились к проведению соответствующего конкурса в течение следующего года. В ноябре 1949 года ВВС США решили, что новый самолет будет построен вокруг новой системы управления огнем (FCS). При этой на момент старта конкурса никакой FCS не существовало, она должна была быть разработана в будущем, параллельно с разработкой самолёта.
В январе 1950 года командование отдела материально-технического обеспечения ВВС США направило предложения по конкурсу 50 компаниям по созданию системы управления огнем (FCS). В итоге, к концу 1950 года, из всех компаний военные выбрали фирму Хьюз.
F-102A из 509-го полка FIS во Вьетнаме, ноябрь 1966 года.
Конкурс на создание самолёта стартовал чуть позже, в июне 1950 года были официально оформлены требования к самолёту. В январе 1951 года шесть авиастроительных компаний подтвердили участие в конкурсе. 2 июля 1954 года круг участников был сокращён до 3-х, Convair, Republic и Lockheed. После чего эти три компании получили финансирование на создание макета.
Отдельно нужно отметить что Convair имела некоторый задел в области сверхзвуковых самолётов с треугольным крылом. В 1948 году, фирмой был создан экспериментальный самолёт XF-92, который вплотную подошёл к превышению звукового барьера.
Экспериментальный самолёт XF-92
Что касается конкурентов, то несмотря на всю революционность конструкции для своего времени, проект Republic был еще более радикальным. На самолёте компании предлагалось использовать прямоточный воздушно-реактивный двигатель для достижения скорости, превышающей даже 3 Маха.
Выбор победителя
В итоге благодаря ранее накопленному опыту в области сверхзвуковых полётов, конструкция Convair стала фаворитом конкурса, и её проекту было присвоено официальное обозначение XF-102. Что касается компании Lockheed, то она решила отказаться от участия, и сконцентрироваться на других проектах. Конструкция Republic была сочтена чрезмерно сложной, чтобы уложиться в срок ввода в эксплуатацию, в 1954 году, поэтому компанию организаторы сняли с конкурса. Таким образом Convair фактически стал победителем.
На начальном этапе, в декабре 1951 года с целью ускорения разработки самолета и из-за затяжки разработки нового силового агрегата, было принято решение оснастить опытные и предсерийные самолеты менее мощным турбореактивным двигателем Westinghouse J40. В начале 1953 года, когда строительство первого опытного самолета вышло на финишную прямую, стало ясно, что существуют серьезные проблемы в конструкции. Они были выявлены в ходе испытаний в аэродинамической трубе, которые показали, что ранние прогнозы характеристик были чрезмерно оптимистичными. Кроме этого, имела место задержка, как с двигателем Curtiss-Wright J67, который являлся лицензионной версией мотора Bristol-Siddeley Olympus, который то же все еще находился в разработке, так и с системой FCS MA-1 (ранее MX-1179).
Чтобы обойти эти проблемы, приняли решения, заказать в начале самолет с упрощённым двигателем J40 и более простой FCS (первоначально называвшейся E-9). Данная модель получила название F-102A.
Однако и J40 так же не был готов, поэтому на F-102A установили турбореактивный двигатель Pratt & Whitney J57 с форсажной камерой и тягой 44 кН. Это решение изначально принималось как временное, до разработки более совершенного F-102B, который будет использовать более совершенный двигатель J67. Позже F-102B превратился в F-106A, получивший название Delta Dart.
Перехватчик F-106A Delta Dart
23 октября 1953 года прототип YF-102 совершил свой первый полет на авиабазе ВВС Эдвардс. Самолёт пилотировал главный летчик-испытатель Convair Ричардом Л. Джонсоном. К сожалению его летная карьера была очень короткой, поскольку всего девять дней спустя он погиб в результате несчастного случая во время неудачной попытки достичь скорости в 1 М.
Второй самолет поднялся в воздух 11 января 1954 года, подтвердив мрачные результаты. Трансзвуковое сопротивление оказалось намного выше, чем ожидалось, и скорость самолета была ограничена 0,98 Маха (т.е. дозвуковой) с потолком 14 630 м, что было намного ниже требований.
Доведение конструкции до ума
В середине 1953 года Convair пришла к выводу, что ей необходимо радикально перестроить изначальный F-102, чтобы предотвратить отмену проекта. В ходе этих работ был радикально удлинен фюзеляж, сразу на 3,35 м, так же на новую машину был установлен более мощный двигатель Pratt & Whitney J57. Кроме этого конструкция самолёта была, насколько возможно, облегчена.
Параллельно с этим была изменена конструкция крыла. Оно стало тоньше и шире. Передняя кромка была перепрофилирована с коническим скосом с вершиной у основания, чтобы улучшить управляемость на малых скоростях. Всё это снизило сопротивления на сверхзвуковых скоростях.
Также на машину был установлен новый, более обтекаемый фонарь, а хвостовое оперение было немного смещено назад. Уровень изменений, был таковым что по сути был создан новый самолёт.
20 декабря 1954 года первый обновлённый самолет, получивший обозначение YF-102A, совершил свой первый полет всего через 118 дней после начала работ по модернизации. И уже на следующий день скорость впервые превысила 1 Мах.
Более того, самолёт смог развить скорость 1,22 Маха и достичь потолка в 16 154 м. Это был успех и ВВС США приняло решение поставить F-102 на вооружение. Производственный контракт был подписан в марте 1954 года. 24 июня 1955 года произошел первый полет серийного F-102. Начиная с 26-го серийного самолета, для противодействия флаттеру и улучшения курсовой устойчивости на высоких скоростях было установлено более высокое вертикальное оперение с увеличенной на 40 процентов площадью поверхности. Уже построенные самолеты также были модернизированы с учетом этих изменений.
Характеристики:
Источники:
