Проект истребителя Northrop P-530 Cobra. США Часть 2
Проект истребителя Northrop P-530 Cobra. США Часть 2
Интересная винтажная статья, которая, думаю, заинтересует коллег.
Содержание:
Возможности и конфигурация
Хотя фотографии полномасштабного макета истребителя P-530 Cobra были выпущены концерном Northrop более года назад – к тому времени самому макету было уже более года, – в компании по-прежнему несколько стеснялись подробно описывать свой проектируемый самолет из-за его «текучего состояния». Тем не менее, эксклюзивные чертежи, сопровождающие это описание, дают хорошее представление об конструктивных решениях и внутреннем устройстве истребителя Cobra. Очевидно, что основной идеей, реализованной в конструкции P-530, является завоевание превосходства в воздухе, и поэтому максимальный акцент был сделан на маневренности. В варианте истребителя завоевания превосходства в воздухе при взлетной массе около 25000 фунтов (11340 кг) и двух двигателях, развивающих на форсажном режиме общую тягу 30000 фунтов (13607 кг), обеспечивается комфортный запас мощности, благодаря которому истребитель Cobra обладает большой скороподъемностью – свыше 50000 футов в минуту (254 м/с). Машина может достигать больших углов атаки, и при этом двигатели обеспечивают высокий процент подъемной силы с последующим преимуществом в радиусе разворота.
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)
При разработке конструкции истребителя P-530 – и следует подчеркнуть, что она еще окончательно не утверждена – инженеры концерна Northrop в аэродинамической трубе протестировали 15 различных моделей, включая четыре модели крыла, две модели для оценки передней части фюзеляжа и воздухозаборников, три стальные модели, которые специально предназначены для испытаний воздухозаборников и воздуховодов, три (на разных стадиях разработки) деревянные модели комплектного длиной 7 футов (2,13 м) и несколько стальных моделей полностью комплектного самолета. В ходе аэродинамических испытаний было протестировано свыше 90 вариантов наплывов передней кромки крыла, а также 50 вариантов конструкции хвостового оперения, включая на одной из стадий и однокилевую компоновку оперения. Было проведено более 4000 часов испытаний в аэродинамической трубе, из которых 1500 часов были сверхзвуковыми и околозвуковыми из общего числа 1300 часов было потрачено на испытания крыла и 800 часов на испытания воздухозаборников и задней части фюзеляжа. Помимо собственных испытательных мощностей концерном Northrop использовались испытательные мощности пяти организаций, среди которых НАСА и ВВС США. Еще один большой вклад в развитие программы P-530 внес созданный концерном Northrop «широкодиапазонный имитатор условий полета», в котором пилот мог «летать» на любом типе самолета, который будет представлен этим симулятором.
Основываясь на опыте работы с F-5, конструкторы концерна Northrop с самого начала выбрали двухмоторную конфигурацию. Считается, что связанная с данным техническим решением общая избыточная масса более чем компенсируется дополнительной безопасностью, полученной от двухмоторной силовой установки. Когда начались проектные работы по программе Р-530, то потребовались двигатели с форсажной тягой примерно 12000 фунтов (5445 кг), и обсуждения с моторостроителями сузили возможности до двух вариантов: Rolls-Royce RB.199 и нового авиамотора General Electric GE.15. Последний, хотя и был связан с другими двигателями компании General Electric, должен был быть адаптирован к конкретным потребностям истребителя концерна Northrop и с конца 1970 года был основным выбором двигателя для программы P-530. Двигатель, разработка которого в настоящее время финансируется ВВС США, ныне носит обозначение J101-GE-100 и представляет собой турбореактивный двигатель с 10-ступенчатым компрессором, кольцевой камерой сгорания, двумя ступенями турбины, диаметром 32 дюйма (0,81 м) и длиной 142 дюйма (3,67 м). в настоящий момент утверждается, что форсажная тяга двигателя составляет около 15000 фунтов (6800 кг).
В истребителе P-530 двигатели расположены бок о бок в задней части фюзеляжа и подаются через воздухозаборники, расположенные по бортам фюзеляжа под крыло, и воздуховоды, находящиеся в центральной части фюзеляжа. Воздухозаборники снабжены клиньями для отвода турбулентного воздуха на стыке воздухозаборника и фюзеляжа. Крыло присоединено к верхней части фюзеляжа, и хотя оно больше по размаху и площади, чем у F-5, оно в основном аналогично по форме и аэродинамическим сечениям. Выдвижение вперед наплывов передней кромки крыла образует длинные обтекатели по обеим сторонам фюзеляжа и создает то, что в концерне Northrop называют «гибридным» крылом. С некоторых ракурсов сочетание крыла и наплывов напоминает капюшон змеи и наводит на мысль, что самолет не зря получил наименование Cobra. Основное назначение этих обтекателей состоит в поддержании плавного обтекания воздушного потока и, следовательно, подъемной силы над крылом на очень больших углах атаки, что стало возможным благодаря высокой тяговооруженности. Особенностью этих обтекателей крыла, которые также помогают удерживать аэродинамический центр от смещения при переходе самолета на сверхзвуковую скорость, является узкая щель, расположенная над воздухозаборниками рядом с каждой стороной фюзеляжа. По всей видимости она необходима для недопущения перекрытия наплывами килей при определенных положениях самолета.
показанный в разрезе проект истребителя Northrop P-530 Cobra: 1) обтекатель антенны; 2) левый киль вертикального оперения; 3) руль направления; 4) левая консоль стабилизатора; 5) сопла реактивных двигателей; 6) силовой набор стабилизатора; 7) силовой набор задней части фюзеляжа и моторные рамы; 8) устройство управления рулем направления; 9) два ТРДФ General Electric J101; 10) вытяжная воздухораспределительная решетка; 11) силовой шпангоут, к которому крепятся двигатели; 12) шпангоут центральной части фюзеляжа; 13) левый закрылок; 14) силовой набор элерона; 15) подвеска ракеты на левой законцовке крыла; 16) отклоняемый носок крыла; 17) устройство управления элероном; 18) силовой набор консоли крыла; 19) устройство управления отклоняемым носком; 20) левый наплыв передней кромки крыла; 21) три топливных бака, расположенных в центральной части фюзеляжа; 22) правый наплыв передней кромки крыла (показан в разрезе); 23) отсек электронного оборудования; 24) бескаркасный фонарь; 25) сиденье пилота; 26) приборная панель; 27) внутренний экран; 28) электронное оборудование; 29) радиолокационная станция; 30) трубка Пито; 31) короткая антенна; 32) шестиствольная 20-мм пушка M61A1 Vulcan; 33) носовая стойка с двумя посадочными огнями; 34) носовое колесо; 35) створки ниши носовой стойки шасси; 36) подфюзеляжный пилон; 37) клин воздухозаборника; 38) правый воздухозаборник; 39) канал воздуховода; 40) створки (верхняя и нижняя) ниши основной стойки шасси; 41) основная стойка шасси; 42) подвесной топливный бак; 43) подкрыльевой пилон, рассчитанный на подвеску двух бомб; 44) подкрыльевой пилон, рассчитанный на подвеску одной бомбы; 45) подвеска ракеты на левой законцовке крыла
Консоли крыла истребителя Cobra оснащены трехсекционными отклоняемыми носками. Предположительно внутренние секции носков, если не все, используются на больших числах Маха в качестве предназначенных для маневрирования отклоняющихся поверхностей. Элероны и закрылки с приводом от гидроусилителей занимают всю заднюю кромку крыла. Хвостовое оперение включает в себя цельноповоротный стабилизатор, установленный на осевой линии сопел реактивных двигателей, и двухкилевое вертикальное оперение, кили которого отклонены от вертикали наружу под углом 30 градусов. Этот тип хвостового оперения, который уже был замечен на MiG-23 [2], Grumman F-14 Tomcat и McDonnell Douglas F-15 имеет важное значение для удержания управляющих поверхностей в свободном воздушном потоке в некоторых крайних положениях, которые могут быть достигнуты такими высокоманевренными истребителями как P-530.
Кабина пилота расположена у передней оконечности фюзеляжа и закрыта бескаркасным фонарем, который за исключением ветрового козырька полностью откидывается назад-вверх. В передней части фюзеляжа под кабиной пилота и перед нишей носовой стойки шасси установлена одна 20-мм многоствольная пушка General Electric M61. В передней оконечности фюзеляжа предусмотрена установка радиолокационной станции, работающей в Х-диапазоне частот (от 8 до 12 ГГц электромагнитного спектра; длины волн от 3,75 до 2,5 см). Точная подгонка бортового оборудования будет зависеть от пожеланий заказчика и, в частности, от того, какие ракеты он предпочтет: с инфракрасными или радиолокационными головками наведения. В роли истребителя завоевания превосходства в воздухе P-530 помимо встроенной пушки может нести на законцовках крыла такие ракеты воздух-воздух как Sidewinder, Sparrow или сопоставимые европейские ракеты. Крыло оснащено шестью пилонами, способными выдерживать большую нагрузку, и еще один такой пилон размещен в нижней части центральной секции фюзеляжа. Вероятно, только два из этих семи пилонов будут использованы для подвески дополнительных ракет воздух-воздух, в то время как остальные могут нести сбрасываемые топливные баки, поскольку выполнять полет только с внутренним запасом топлива категорически запрещено. Внутренний запас топлива сгруппирован баках, расположенных в центральной части фюзеляжа между воздуховодами, ведущими к двигателям, и вокруг этих воздуховодов.
В варианте самолета непосредственной поддержки P-530 на семи узлах внешней подвески может нести до 16000 фунтов (7260 кг) различной боевой нагрузки, в результате чего общая масса в этой конфигурации составляет около 40000 фунтов (18145 кг). В зависимости от взлетной массы, запаса топлива и маршрута полета к цели боевой радиус может изменяться от 150 морских миль (278 км) с временем пребывания (на высоте 5000 футов [1640 м]) в зоне ожидания вызова около двух часов в варианте самолета непосредственной поддержки до более чем 350 морских миль (650 км) в варианте истребителя завоевания превосходства в воздухе. С топливными баками, подвешенными под фюзеляжем и консолями крыла перегоночная дальность составляет свыше 2600 морских миль (4818 км). Функция дозаправки в воздухе будет внедряться в самолет опционально в зависимости от запросов военно-воздушных сил страны-заказчика, и только некоторые потенциальные покупатели P-530 настроены на эксплуатацию систем дозаправки в воздухе. Варианты, разработанные на основе базовой конструкции P-530, включают в себя двухместную версию для обучения и различных оперативных задач, а также различные разведывательные версии со встроенными камерами или контейнерами с разведывательным оборудованием, размещенными под фюзеляжем или консолями крыла.
Потенциал рынка
На момент написания этой статьи Королевские ВВС Нидерландов стали «лидером» в программе создания истребителя P-530. Из всех возможных участников голландские ВВС дальше всех продвинулась в оценке возможной замены истребителям F-104 и ближе всего подошли к принятию решения. В Нидерландах интерес к P-530 начал усиливаться после того, как в июле 1969 года было принято решение покинуть консорциум Panavia, разрабатывающий MRCA. В первую очередь голландская боевая авиация должна найти замену своим «старфайтерам», и недавно комиссия по обороне рекомендовала в будущем уделять больше внимания задачам завоевания превосходства в воздухе (задачи по перехвату были отменены), а также то, что самолет, который должен сменить F-104, также должен стать заменой истребителям NF-5.
Если эти рекомендации будут выполнены, то Королевским ВВС Нидерландов может понадобиться до двухсот истребителей P-530 Cobra, и первая эскадрилья будет боеготова в 1977 году. Указание о намерениях Нидерландов в этом отношении может быть дано в середине сентября, когда будет опубликована «Белая книга» по вопросам обороны. Тот факт, что концерн Northrop является акционером компании Fokker-VFW, вероятно, не окажет большого влияния на решение. Однако необходимость загрузки голландской компании в рамках программы концерн Northrop с привлечением нидерландских инженеров к проектированию и разработке может выглядеть гораздо более привлекательной, чем предложенные Dassault/Breguet субподрядные работы по производству Mirage F.1 – другого основного претендента на голландские заказы.
Возможным партнером Нидерландов в программе производства P-530 является Норвегия, которая все больше склоняется к аналогичному плану по замене своих F-104 и F-5 одним типом, что потребует около ста новых истребителей. Таким образом, Нидерланды и Норвегия вместе могли бы удовлетворить требование концерна Northrop в виде первичного заказа свыше 300 самолетов. Принятия решения о начале работ в этом году означает, что первый полет состоится P-530 до конца 1974 года, а быстрое решение о начале производства означало бы, что серийные поставки могут начаться во второй половине 1976 года.
В настоящее время в рамках программы Cobra неизвестной величиной является Northrop P-600, два экземпляра которого должны быть построены по заключенному в марте контракту с ВВС США. Эти прототипы (вместе с двигателями General Dynamics Model 401) приобретаются военно-воздушными силами США с целью изучения передовых технологий, которые можно применить в конструкции легких истребителей. Прототипы не предназначены для оснащения системами вооружения и не заточены под требования с каким-либо боевым задачам, и в концерне Northrop проектная группа, возглавляемая Уолтером Феллерсом (Walter Fellers) и работающая над P-600, находится на расстоянии полумили от группы инженеров Ли Бегина, работающих над P-530 на том же заводе. Тем не менее, с точки зрения аэродинамики P-600 практически идентичен P-530 Cobra в его «последней форме», имеет такую же силовую установку, а его размах крыла и длина округленно составляют 35 футов (10,67 м) и 52 фута (15,85 м) соответственно. Одним из последствий контракта ВВС США на сумму 39078715 долларов США (15631480 фунтов стерлингов) для концерна Northrop является установление твердых сроков разработки двигателей, которые будут доступны к дате полета, которая должна состояться в сентябре 1973 года. Кроме того, руководство концерна Northrop теперь может заверить потенциальных партнеров в программе P-530, что летные испытания (в конфигурации P-600) начнутся в начале 1974 года.
На момент выбора Р-600 в концерне Northrop на программу P-530 уже затрачено свыше 700000 инженерных человеко-часов. Работы, которые сейчас ведутся по прототипам P-600, не могут не принести дополнительной пользы первоначальной концепции, и хотя в концерне Northrop изо всех сил стараются подчеркнуть, что эти две программы полностью разделены, именно сходство будет отмечено с одобрением теми странами, которые в настоящее время рассматривают возможность присоединиться к программе P-530 Cobra, и это может быть последним фактором, благоприятствующим их решениям в пользу компании из Хоторна.
рисунок истребителя Northrop P-600 (сверху), два прототипа которого будут испытаны военно-воздушными силами США, и макет истребителя Northrop P-530 (внизу). Сравнение двух иллюстраций показывает изменения, внесенные в базовую конфигурацию за два года с момента создания макета истребителя Cobra
[2] в начале 1970-х годов наименование «MiG-23» на западе использовалось для обозначения истребителя-перехватчика МиГ-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
