Проект истребителя Northrop P-530 Cobra. США Часть 1
Проект истребителя Northrop P-530 Cobra. США Часть 1
Интересная винтажная статья, которая, думаю, заинтересует коллег.
Концепция «кобра». Рецепт успеха? P-530 Cobra
В Соединенных Штатах и Советском Союзе, во Франции, Великобритании и Швеции – около десятка высококвалифицированных проектных групп могут иметь в своих конструкторских бюро чертежи «лучшего истребителя в мире». Учитывая свободу действий, любая из этих команд, без сомнения, сможет в течение следующих нескольких лет создать истребитель с выдающимися летными характеристиками и отличным качеством изготовления – элегантное выражение всего лучшего в искусстве конструктора истребителей. Но, как и фельдмаршальский жезл, который якобы прячется в рюкзаке каждого солдата, большинство этих потенциальных повелителей мира никогда не пойдет дальше кульманов и воображения своих потенциальных создателей. В лучшем случае они попадут на полки архивов конструкторских бюро, забитые брошюрами, которые посвящены другим бумажным самолетам и которые раскрывают способы решения авиаконструкторами поставленных перед ними задач.
Дело в том, что хорошей конструкции просто недостаточно. На изощренном, если не сказать эзотерическом, языке современного оборонного планирования все это вопрос угрозы и противодействия угрозе, план боя, бюджетные ограничения, оборонительная стратегия, смешанный парк истребителей и сотни других высокопарных фраз; смесь, которой политика добавляет пикантности. Проще говоря, авиастроительная компания, занимающаяся производство истребителей и делающая и дальше оставаться в этой отрасли, это всего лишь вопрос наличия «правильной конструкции по правильной цене в правильное время»; рецепт успеха – три «П»!
Следуя этой концепции расположенное в штате Калифорния авиационное отделение корпорации Northrop Corporation (Northrop) предложило несколько оригинальных машин, и теперь после почти десятилетнего изучения рынка и завершения этапа подготовки проекта имеет большие надежды, что ее новый истребитель P-530 Cobra вскоре покинет чертежные доски и устремится в небо. Если это удастся – и следующие несколько месяцев могут оказаться решающими – тогда Northrop войдет в историю как первая компания, которая запустит в серийное производство перспективный реактивный истребитель без поддержки местного (в данном случае американского) правительства. Несомненно, в истории авиации существует множество истребителей, которые были созданы по инициативе авиастроительных компаний, но лишь немногие были приобретены иностранными заказчиками без предварительной поддержки со стороны страны, где закупаемая авиатехника была создана. Разумеется, ни один из этих немногих прецедентов не был реактивным истребителем стоимостью в несколько миллионов долларов, предназначенным для выживания и уничтожения противника в самой враждебной воздушной среде нынешнего столетия. Чтобы довести программу Cobra до нынешнего этапа развития концерн Northrop потратил около 22 млн. долларов (8,8 млн. фунтов стерлингов) своих собственных средств, и сам размер этой суммы свидетельствует о вере компании в ее способность создать «правильную конструкцию по правильной цене в правильное время».
рисунок взлетающего истребителя Northrop P-530 Cobra
Гордясь тем, что носит имя одного из самых известных авиаконструкторов Америки Джона К. Нортропа, который в 1939 году основал нынешнюю компанию (вторая, которая носит имя Northrop), корпорация Northrop имеет в своем активе ряд выдающихся самолетов. К ним относятся первый самолет Второй мировой войны, который с самого начала был создан для ведения ночных боев P-61 Black Widow («AIR Enthusiast», июнь 1971 года), первый всепогодный истребитель-перехватчик ВВС США F-89 Scorpion и легкий многоцелевой истребитель F-5, который сейчас находится на вооружении 15 стран мира и который как и создавался на собственные средства компании.
Истребитель F-5, который на сегодняшний день растиражировал в более чем тысяче экземпляров, в ряде аспектов имеет большое значение в истории программы P-530 Cobra. Успех этого истребителя заставил инженеров концерна Northrop еще более тщательно изучать аэродинамические и компоновочные схемы перспективных истребителей, чем это могло бы быть в случае неудачи с F-5. Этот небольшой истребитель обеспечил бесценную обратную связь в виде опыта эксплуатации и предоставил концерну Northrop тесный контакт с рядом военно-воздушных сил, которые если бы не было самолетов типа F-5 был бы менее готовы раскрыть свои ворота компании, которую мало кто считал одним из «гигантов» американской авиастроительной промышленности. Несмотря на то, что F-5 финансировался правительством США после разработки прототипа и испытаний, он был задуман в первую очередь для удовлетворения потребностей тех стран, которые получали от Соединенных Штатов военную помощь. В первую очередь это касалось тех стран, для которых техническая сложность оборудования должна была быть сведена к минимуму. В интересах программы взаимной помощи стоимость самолета и расходы на его эксплуатацию были снижены, однако F-5 не был «самолетом для бедных», о чем свидетельствует его закупка такими странами как Канада и Нидерланды.
К середине шестидесятых, когда F-5 прочно утвердился в серийном производстве, конструкторы концерна Northrop обратили свое внимание на задачу разработки преемника этой машины. Хорошо понимая, что чрезвычайная сложность и значительные расходы на новые истребители, которые ВВС США, вероятно, выберут для принятия на вооружение в середине и конце семидесятых годов, будут сильно ограничивать их ограничат экспортный потенциал, в концерне Northrop решили создать новый истребитель в рамках международной программы. Структура этой программы, позволяющая совместно разрабатывать и производить самолеты под управлением Northrop, была, по мнению руководства концерна в ряде аспектов более важной, чем сама конструкция самолета.
Концерн Northrop планирует удовлетворить требования в пяти направлениях: военное, технологическое, промышленное, экономическое и политическое. Самолет должен был быть подходящим для выполнения боевых задач, программа должна была обеспечивать технологическое и производственное участие партнера (партнеров), затраты должны была быть разумными, как в общем выражении, так и в денежном выражении, заложенном в бюджете на оборону страны в течение ряда лет, и в целом соглашение должно было быть политически приемлемым. В середине шестидесятых годов менеджеры концерна Northrop начали и в течение нескольких лет продолжали вести дискуссии с пилотами истребителей F-5, командным составом военно-воздушных сил и представителями правительств тех стран, на вооружении которых эти машины состояли; особенно интенсивно переговоры велись со странами НАТО и Австралией. В рамках НАТО странами-эксплуатантами самолетов типа F-5 являются Норвегия, Нидерланды и Канада, а Федеральная Германия, Италия и Бельгия были включены в список возможных участников совместной программы. В концерне Northrop поняли, что ни Британия, ни Франция, скорее всего, не будут заинтересованы в совместной концепции, предлагаемой компанией. За пределами НАТО истребители F-5 состоят на вооружении ряда стран Ближнего Востока, Африки и Азии; Иран, являющийся обладателем крупнейшего парка, считается самым перспективным из потенциальных участников программы Cobra. Правительство США было полностью информировано о работе над истребителем P-530, но менеджеры концерна Northrop ни разу не консультировались с отделом оперативных потребностей и компания не предпринимает никаких конкретных попыток адаптировать конструкцию самолета для удовлетворения возможных потребностей ВВС США.
хотя этот чертеж общего вида истребителя P-530 Cobra и является предварительным, из числа опубликованных он считается наиболее точным. Чертеж показывает ряд значительных изменений, внесенных в конструкцию истребителя P-530 Cobra: большая площадь поперечного сечения фюзеляжа, переработанные воздухозаборники и отдельные ветровое стекло и откидывающаяся часть фонаря кабины. Приблизительные габаритные размеры – размах крыла 35 футов (10,67 м) и длина 52 фута (15,85 м)
Акцентируя внимание на европейском театре военных действий, в концерне Northrop пришли к выводу, что в 1975-90 годах основную угрозу истребителям НАТО будет представлять «MiG-25» [1] – наименование, данное в общем смысле любому преемнику истребителя МиГ-21, который, как можно предположить, будет производиться Советским Союзом в качестве недорогих легких истребителей завоевания превосходства в воздухе. Каковы бы ни были ограничения МиГ-21 («AIR Enthusiast», август 1971 года) возможность его применения в больших количествах странами Варшавского договора представляет значительную угрозу, которая может быть усилена наличием в равных количествах более совершенного преемника. Таким образом, вероятнее всего окажется, что технические требования предусматривают создание самолета, который превосходит «MiG-25».
Тщательное изучение тех боевых задач, которые должен выполнять современный истребитель, привело сотрудников концерна Northrop к мнению, что перспективный самолет должен выполнять как минимум четыре их типа: непосредственная поддержка сухопутных сил, изоляция поля боя и ведение разведки, завоевание превосходства в воздухе (воздушный бой) и высокоскоростной перехват. Если самолет оптимизирован для любой из этих задач, то разработчики обязательно в большей или меньшей степени будет вынуждены пойти на компромисс и снизить характеристики, необходимые для выполнения других задач. Однако группа инженеров концерна Northrop возглавляемых руководителем программы Ли Бегиным мл. (Lee Begin, Jr) в ходе ряда параметрических исследований доказала, что самолет, разработанный в качестве истребителя завоевания превосходства в воздухе, будет выполнять другие задачи с наименьшим снижением необходимых для этого характеристик. Таким образом, к 1967 году компания определилась с типом самолета, который она должна была спроектировать – истребитель завоевания превосходства в воздухе, способный развивать максимальную скорость М = 2,0; вспомогательными задачами новой машины должны были стать непосредственная поддержка сухопутных сил, изоляция поля боя и высокоскоростной перехват. Считалось, что такой самолет может быть предложен в качестве потенциальной замены истребителей F-4/F-5/F-104/Mirage III в период с конца семидесятых по девяностые годы. По прогнозам специалистов концерна Northrop рынок перспективных истребителей составлял примерно три тысячи машин, и в компании надеются захватить не менее трети.
Программа организации производства
Чтобы без поддержки американского правительства реализовать планы по продаже в течение 15 лет тысячи двухмаховых истребителей концерну Northrop необходимо иметь партию самолетов, которая могли бы быть сразу же предоставлена покупателю по его первому требованию. Как уже отмечалось ранее, концерн Northrop был готов потратить собственные средства на проектирование и проведение испытаний в аэродинамической трубе только до того момента, когда можно будет приступить к рабочему проектированию и изготовлению прототипа. Последние стадии связаны с необходимостью потратить колоссальные финансовые средства, чего руководство концерна себе позволить не может. Поэтому руководство концерна Northrop решило предложить не только самолет, который может быть серийно изготавливаться по лицензии, но и возможность для клиентов участвовать в его разработке, а также в его производстве. Благодаря этому решению страны-участники программы смогут приобрести у Соединенных Штатов ценные технологии и одновременно сохранить у себя значительную часть общих расходов. Идея «проектирование самолета сообща» была отвергнута с самого начала: концерн Northrop по-прежнему твердо контролирует управление всей программой и предлагает полную интеграцию промышленности страны-заказчика в фазу разработки и производства, а также рабочего проектирования.
Чтобы перевести программу Cobra на следующий этап, концерну Northrop необходимо выполнить несколько возложенных на себя обязательств. Вероятно, руководство концерна хотело бы иметь двух или трех партнеров по программе (чьи потребности впоследствии составят 300-400 истребителей P-530), которые инвестировали бы 100 миллионов долларов (40 миллионов фунтов стерлингов) для оплаты строительства и испытаний двух предсерийных самолетов. План по изготовлению двух прототипов до того как будет принято решение о начале серийного производства позволит потенциальному клиенту принять участие в лётных испытаниях перед закупками, и средства, вложенные в предсерийные самолеты, будут рассматриваться как часть общей оплаты, которая будет произведена в надлежащее время за выпускающиеся серийно самолеты. Установлена стоимость одного самолета в размере около трех миллионов долларов (1,8 миллиона фунтов стерлингов) в ценах 1970 года; это твердое предложение, которое включает в себя 15-процентную скидку на единовременные расходы, такие как предсерийный самолет и технологическая подготовка производства. Из оставшихся 85 процентов 42 процента приходятся на стоимость планера, 22 процента – на стоимость двигателя и 21 процент – на авионику.
макет истребителя Northrop P-530
Планер истребителя Cobra спроектирован таким образом, что отдельные его сборочные узлы могут изготавливаться на различных предприятиях. Эти предприятия могут находиться в разных странах, каждая из которых, если это политически целесообразно, будет иметь свою собственную линию окончательной сборки, которой поставляются узлы из различных центров и которая поставляет самолеты различным заказчикам. Сборочные узлы и их процентная доля от цены комплектного самолета следующая: передняя часть фюзеляжа – 12,1%; центральная часть фюзеляжа – 10,6%; задняя часть фюзеляжа – 8,3%; консоли крыла – 6,2%; конструктивные элементы – 6,2%; шасси и пушка – 4,2%; авионика – 24,8%; двигатели – 25,2%; окончательная сборка – 2,4%. В концерне Northrop предполагают, что они примут участие в производственной программе и, возможно, в изготовлении передней части фюзеляжа.
на данной схеме в качестве типичного узла самолета приведена структура центральной части фюзеляжа истребителя P-530 Cobra. Изготовление центральной части фюзеляжа составляет почти 11% стоимости самолета
схема, показывающая технологическую разбивку планера истребителя P-530 Cobra на его основные компоненты (авторские права на рисунок принадлежат «Pilot Press»)
Принимая центральную часть фюзеляжа в качестве типичного сборочного узла в качестве предложения концерна Northrop по программе, компании, выбранной для производства этого компонента, будет предложено, в первую очередь, направить в общей сложности 20 инженеров на расположенный в Хортоне (Hawthorne), штат Калифорния, завод концерна для участия в этапе подготовки к серийному производству. В число приглашенных инженеров должны войти десять инженеров-конструкторов (специалисты в области конструкции самолета, систем управления, гидравлической, электрической и топливной систем), семь инженеров-аналитиков (специалисты в области прочности, динамики, нагрузок, аэродинамики и силовых установок) и три инженера-испытателя (специалисты в проведении испытаний в аэродинамических трубах, лабораторных испытаний и летных испытаний). Каждый из инженеров должен будет затратить на выполнение своих задач год; данное время будет разделено на интервалы, распределенные на период в 33 месяца. Основные сборочные узлы «загружены» (т.е. полностью оснащены оборудованием и системами) на производственном объекте, что в общей цене приводит к низкому проценту затрат на окончательную сборку. Таким образом, в отношении центральной части фюзеляжа задачи проектирования и разработки будут включать в себя планер, технологическую оснастку, прочностные расчеты, установку топливной, гидравлической и электрической системы и установку системы управления. Задачами на этапе производства помимо изготовления элементов конструкции и сборки будут установка топливных баков, системы управления полетом, топливных насосов и топливопроводов, электрических компонентов и жгутов, а также установку шасси.
Этап подготовки производства займет 33 месяца с момента принятия решения о начале серийного производства, а первый полет – спустя 26 месяцев с момента завершения этапа подготовки производства. Решение о начале серийного производства не должно приниматься до тех пор, пока прототипы не будут облетаны (в зависимости от требуемой даты поставки заказчиком) и пока на этапе подготовки производства у страны-участника программы не появятся связывающие обязательства по закупке определенного количества самолетов. Страны, которые хотят получить полную выгоду от передачи технологии, очевидно, должны участвовать в стадии подготовки производства. У других партнеров будут возможности присоединиться к производству позже, если они этого пожелают, в то время как страны, которые не имеют достаточного промышленного потенциала, могут покупать истребители Cobra в качестве готовых самолетов с производственных линий.
[1] согласно источникам журнала «AIR Enthusiast» (February 1972, chapter «Airscene») истребитель, которому в Советском Союзе официально было применено обозначение «MiG-25», является недорогим истребителем завоевания превосходства в воздухе, предназначенным для замены МиГ-21:
Достоверные советские источники указывают, что преемником МиГ-21 в V-VS (ВВС СССР) в роли истребителя завоевания превосходства в воздухе является «MiG-25», который также как и предшественник представляет собой самолет с фиксированным треугольным крылом и фактически является экстраполяцией истребителя МиГ-21. В этом самолете объединены крыло аналогичное крылу «двадцать первого» с переработанным фюзеляжем; силовая установка одномоторная с подачей воздуха через боковые воздухозаборники. Хотя в отношении «MiG-25» имеются лишь некоторые детали, вполне возможно, что этот новый советский истребитель является лишенным систем укороченного взлета и посадки вариантом СКВП конструкции ОКБ Микояна, который был представлен 9 июля 1967 года в Домодедово и которому в НАТО было присвоено обозначение Faithless (МиГ-23ПД). Можно предположить, что оснащенный крылом переменной геометрии экспериментальный истребитель завоевания превосходства в воздухе, которому в НАТО присвоили обозначение Fearless, является следующим поколением истребителя «MiG-25»
обложка альбома с бумажной моделью истребителя-перехватчика МиГ-25. Модель была выпущена восточно-германского издательства «Kranich» в 1969 году, когда МиГ-25 уже поступили на вооружение, но на западе их обозначение еще не было известно, и «двадцать пятые» стали MiG-23
страница из западного авиационного журнала, в котором истребитель-перехватчик МиГ-25 обозначен как MiG-23 Foxbat
источник: «Cobra concept. Recipe for Success ?» «AIR Enthusiast» August 1972, стр.59-64
