Проект многоцелевого боевого самолета Fokker-Republic D-24 Alliance. Нидерланды-США
Винтажная статья из сентябрьского выпуска 1962 года журнала «RAF Flying Review», которая, думаю, заинтересует читателей и коллег.
Радикальный «Альянс»
По мнению технического редактора Уильям Грин это, несомненно, самый универсальный боевой самолет
Содержание:
Переменная геометрия крыла или фиксированное крыло? Силовая установка с изменением вектора тяги или силовая установка с отдельными маршевыми и подъемными двигателями? К моменту завершения подбора материалов для данного выпуска журнала Секретариат Организации Североатлантического договора близок к тому, чтобы обнародовать первоначальные рекомендации специального комитета, который в течение почти шести месяцев обсуждал преимущества и недостатки этих и других особенностей проектов, конкурирующих за то, чтобы соответствовать, вероятно, наиболее технически сложным требованиям из когда-либо задуманных – создание для военно-воздушных сил стран-членов НАТО общего ударного истребителя-разведчика, способного выполнять вертикальные и укороченные взлеты и посадки (СКВВП).
Мы не претендуем на то, чтобы знать, какими будут эти рекомендации. Мы также не можем претендовать на то, что можем предвидеть исход окончательного решения, которое будет принято позднее в этом году. Однако почти нет сомнений в том, что, каким бы ни было это решение, на него будут влиять как политические, так и технические факторы, что приведет к серьезным разногласиям и дискуссиям. Конкурс уже вызвал некоторый антагонизм, как националистический, так и между конкурирующими компаниями, и есть веские основания полагать, что и Франция, и Западная Германия могут приступить к разработке своих собственных истребителей СКВВП первого поколения независимо от рекомендаций НАТО. Вместе с тем для того, чтобы программа BMR-3 (Basic Military Requirement 3 – основные условия для разработки оружия и военной техники №3) не оказалась на обочине необходимо, чтобы в соответствии с выбранным НАТО предложением было обеспечено финансирование со стороны каждой страны-члена НАТО.
Уже много было написано относительно достоинств концепции комбинированной силовой установки, в которой батарея подъемных двигателей объединена с одним или несколькими маршевыми двигателями в отличие от одномоторной силовой установки с изменением вектора тяги, и наоборот. Есть также веские аргументы как в пользу как фиксированного крыла, так и крыла с изменяемой геометрией. Однако каким бы ни было решение НАТО, несомненно, что из четырех проектов, вышедших на финальную стадию конкурса BMR-3, одним из наиболее технически сложных и универсальных является Fokker-Republic D.XXIV Alliance, который благодаря своим дальности полета и адаптации к экипажу из двух человек в модифицированном виде участвует в конкурсе VAX (Attack Aircraft Experimental) на перспективный штурмовик ВМС США, требования которого намного жестче требований спецификации BMR-3.
Обещана чрезвычайная универсальность
Несомненно, будучи одним из самых универсальных боевых самолетов, из когда-либо разработанных, Alliance берет свое начало в середине пятидесятых годов, когда в компании Republic Aviation была разработана схема с изменяемой геометрией. В данном исследовании, получившем обозначение RAC 758-1 A, тонкое треугольное фиксированное крыло было объединено со складывающимися заподлицо консолями вспомогательного крыла. В RAC 758-1 A не использовалась силовая установка с изменением вектора тяги, но когда спецификация BMR-3 потребовала создания ударного истребителя-разведчика СКВВП, в компании Republic Aviation сразу же признали возможность реконфигурации своей концепции и в качестве ответа на требования спецификации представили сочетание крыла изменяемой геометрии с изменением вектора тяги двигателя. Американская компания финансируемой в рамках из частных источников программы опытно-конструкторских работ приобрела значительный опыт в области СВВП, исследовав в общей сложности 23 различные схемы. Компания Republic Aviation приняла решение участвовать конкурсе BMR-3 совместно с голландской компанией N.V. Koninklijke Nederlandse Vliegtuigenfabriek Fokker. В Нидерландах на территории аэродрома Скипхол было создано конструкторское бюро по разработке СВВП, и руководителем программы совместного проекта был назначен представитель американской компании Александр Вадковский (Alexander Wadkowsky).
Перед фактическим запуском проекта Alliance компания Republic Aviation приняла решение в пользу двигателя с изменением вектором тяги, поскольку такая силовая установка обеспечивала более высокие общие характеристики в режимах, требующих пиковой мощности – максимальная горизонтальная скорость на всех высотах, скороподъемность, боевой потолок и ускорение во время маневра, – и американская команда стремилась разработать действительно универсальную тактическую авиационную систему вооружения, способную выполнять практически все свои задачи на сверхзвуковой скорости и пригодную для более широкого спектра операций, чем предусмотрено требованиями BMR-3. С самого начала программы Alliance компания Bristol Siddeley тесно сотрудничала с командой Fokker-Republic, и двигатель BS.100 в некоторых отношениях был адаптирован к требованиям данной программы. Большое значение имела разработка системы сжигания топлива во внутреннем контуре, которая увеличивает статическую тягу примерно на тридцать процентов. Это позволяет более точно подобрать размеры двигателя в соответствии с требованиями к крейсерским характеристикам и, следовательно, улучшить расход топлива в режиме маршевого полета. С этим двигателем, делающим возможным вертикальный взлет и сверхзвуковой полет с существенной полезной военной нагрузкой, последние сомнения относительно выбора силовой установки были сняты, и летом прошлого года работы по проекту ударного истребителя-разведчика Alliance были ускорены.
Двигатель BS.100/3, предложенный компанией Bristol Siddeley для проекта ударного истребителя-разведчика Alliance, имеет тягу уровня 38500 фунтов (17464 кгс); два передних поворотных соплах оснащены системой сжигания топлива во внутреннем контуре. Двигатель будет установлен в центре фюзеляжа и для облегчения технического обслуживания можно будет отсоединить его от креплений и опустить вниз через нижнюю поверхность корпуса самолета. Для достижения меньшего удельного расхода топлива на больших скоростях и малых высотах в двигателе BS.100/3 будет использоваться более высокая степень сжатия и меньшая степень двухконтурности, чем у существующего двигателя BS.53 Pegasus. Впрыск воды в камеры сгорания будет использоваться для преодоления снижения тяги в условиях высокой температуры окружающей среды. Поворотные сопла двигателя будут расположены таким образом, что при виде спереди они будут прикрыты D-образными воздухозаборниками, что приведет к чрезвычайно малой площади лобовой поверхности. Команда инженеров Fokker-Republic утверждает, что при использовании силовой установки с отдельными маршевыми и подъемными двигателями невозможно реализовать сравнимую аэродинамическую эффективность, поскольку минимальная площадь поперечного сечения фюзеляжа. Так, например, в случае Mirage IIIV и BAC-584 два расположенных бок о бок подъемных двигателя Rolls-Royce RB.162, воздухозаборники маршевого двигателя, а также разделительная и окружающая конструкции должны были привести к значительно большей площади поперечного сечения, чем это требуется для двигателя BS.100.
Ключ к универсальности
Однако истинный ключ к потенциальной универсальности проекта Alliance заключается в его полиморфном крыле. В своей высокоскоростной конфигурации Alliance будет иметь высокорасположенное узкое треугольное крыло с стреловидностью по передней кромке около 70 градусов и относительным удлинением 1,09. Чрезвычайно малое относительное удлинение сводит к минимуму результаты воздействия нагрузок от возмущений воздушных масс, вызванных сверхзвуковым полетом на высотах пятьсот футов (152 м) и менее, и делает самолет идеальным для полетов на больших высотах и экстремальных скоростях. Для увеличения общей подъемной силы, достаточной для обеспечения относительно низкой скорости сваливания и хорошего перехода от вертикального полета к горизонтальному, высокого аэродинамического качества для дозвукового крейсерского полета и зависания как на уровне моря, так и на большой высоте, а также для выполнения коротких взлета и посадки предусмотрены две простые двухпозиционных консоли вспомогательного крыла. При минимальном угле стреловидности консоли вспомогательного крыла образуют почти прямую поверхность, которая увеличивает относительное удлинение крыла до 3,15. Данные консоли шарнирно соединены в районе стыка треугольного крыла с фюзеляжем и имеют собственные средства механизации. Таким образом, отклоняющиеся поверхности, шарнирно прикрепленные к задней кромке фиксированного треугольного крыла и действующие на всех режимах полета в качестве элевонов, будут дополняться механизацией вспомогательного крыла для обеспечения обычной схемы управления на низких скоростях.
схема в трех проекциях ударного истребителя-разведчика Fokker-Republic D.24 Alliance
Консоли вспомогательного крыла приводятся в действие дублированными вспомогательными двигателями от двух отдельных гидравлических систем, что предотвращает асимметричные увеличение и уменьшение угла стреловидности. Процесс перехода консолей вспомогательного крыла к положению с максимальным или минимальным углом стреловидности занимает двадцать пять секунд, и при складывании консолей они автоматически захватываются серией крючков, которые тянут их заподлицо с передними кромками консолей фиксированного треугольного крыла. В случае полного отказа гидравлики Alliance сможет приземлиться на обычную взлетно-посадочную полосу со сложенными консолями вспомогательного крыла, переведенными в положение максимальной стреловидности. Конструкция, несущая шарнирные узлы поворота, приводные двигатели и другое оборудование консолей вспомогательного крыла имеет массу примерно 1500 фунтов (680 кг), однако в команде Fokker-Republic считают, что самолет с фиксированным крылом, обладающий сопоставимыми с их проектом характеристиками, будет иметь примерно на двадцать семь процентов большую массу. Утверждается, что система поворота консолей крыла столь же надежна, как любая система управления полетом или устройство складывания консолей крыльев палубных самолетов и якобы имеет меньше конструктивных проблем, чем ходовая часть проекта! Вспомогательной крыло может находиться в положении минимальной стреловидности до скорости М = 0,8.
компоновочная схема проекта ударного истребителя-разведчика Fokker-Republic D.24 Alliance. А) Антенна РЛС. В) Радиолокационное оборудование навигации и управления огнем. C) Приборная панель с прицелом и индикатором РЛС. D) Катапультируемое кресло пилота. E) Ниша носовой стойки шасси. Отсек электронного оборудования. G) Отсек для электронного оборудования, доплеровской РЛС и РЛС бокового обзора. H) Передний, средний и задний топливные баки. I) D-образные воздухозаборники (левый и правый борт) с отводом пограничного слоя. J) Сбрасываемые подвесные топливные баки большой или альтернативные грузы, установленные под фюзеляжем. K) Турбореактивный двигатель Bristol Siddeley BS.100. L) Поворотные сопла (левый и правый борт), направляющие струи раскаленных газов вниз или назад. M) Складывающиеся заподлицо консоли вспомогательного крыла, которые переводятся в положение минимальной стреловидности для укороченных взлета и посадки и для дальнего крейсерского полета на большой высоте. N) Шарнирные узлы поворота консолей вспомогательного крыла. O) Элероны и закрылки вспомогательного крыла обеспечивают обычную систему управления во время низкоскоростного полета. P) Гидравлически управляемые поворотные консоли вспомогательного крыла находится на одном уровне с верхней поверхностью узкого фиксированного треугольного крыла (стреловидность 70°). Q) Створки бомбоотсека. R) Отсек для размещения ядерной бомбы или обычной бомбовой нагрузки, разведывательного оборудования и т.д.. S) Подкрыльевые пилоны несут управляемые ракеты или альтернативную боевую нагрузку. T) Элевоны (при минимальной стреловидности вспомогательного крыла используются в качестве рулей высоты. U) Стреловидные киль и руль направления. V) Аппаратура системы распознавания «свой-чужой» и электронное оборудование для системы предупреждения о нападении. W) Сопло системы стабилизации посредством реактивных струй, используемой для управления по тангажу при вертикальном взлете. X) Основные стойки шасси убираются в ниши, расположенные в бортах фюзеляжа
Разумеется, до того момента, когда фактически начнется изготовление самолета, его конструкция может изменяться, и расположение крыла, представленное в данной статье и предложенное разработчиками проекта Fokker-Republic Alliance официальным представителям НАТО, может быть скорректировано. Подтверждением данного тезиса служит тот факт, что в настоящий момент изучается альтернативный вариант крыла с изменяемой геометрией. Хотя на момент написания статьи новое крыло еще не было представлено официальным представителям НАТО, данное крыло предоставляет определенные преимущества при выполнении определенных боевых задач и при минимальном угле стреловидности относительное удлинение крыла будет составлять примерно шесть.
Замечательные характеристики
Alliance будет представлять собой полноценную системой вооружения с полностью интегрированной электроникой для действий в любых погодных условиях. С развивающим максимальную тягу двигателем BS.100/3 на минимальной высоте Alliance будет развивать максимальную скорость М = 1,25, в то время как на высоте 40000 футов (12192 м) ожидается скорость М = 2,4. Имея превышающую единицу тяговооруженность, Alliance будет обладать выдающейся скороподъемностью на всех рабочих высотах; его практический потолок превысит 70000 футов (21336 м), а при наборе высоты с горки его динамический потолок превысит 100000 футов (30480 м). Можно ожидать, что масса пустого снаряженного самолета составит порядка 21500 фунтов (9752 кг), полезная боевая нагрузка превысит 5000 фунтов (2268 кг). Alliance будет способен взлететь вертикально при массе около 35000 фунтов (15876 кг), а при взлете с коротким разбегом масса может быть увеличена на 10000 фунтов (4536 кг).
художественное представление летящих ударных истребителей-разведчиков Fokker-Republic D.24 Alliance. У машин вспомогательное крыло установлено в положение с минимальной и максимальной стреловидностью соответственно
Для выполнения вертикальных взлетов и посадок будет использоваться управляемая компьютером система стабилизации посредством реактивных струй. Система вооружения ударного истребителя-разведчика Alliance будет основана системе вооружения боевого самолета Republic F-105 Thunderchief, который, вероятно, является самым совершенным из существующих истребителей-бомбардировщиков. Данный комплекс включает в свой состав системы инфракрасного и радиолокационного обнаружения целей и ведения фоторазведки; «автономная» система разведки может быть размещена в расположенном позади двигателя внутрифюзеляжном отсеке. В качестве альтернативы в данном отсеке может размещаться часть боевой нагрузки в виде ядерной бомбы или обычных бомб, что позволяет совершать полеты с боевой нагрузкой на максимальной скорости. Остальная боевая нагрузка будет размещаться на внешних узлах подвески. В конструкции самолета будут предусмотрены пять внешних узлов подвески – три под фюзеляжем и два под треугольным крылом, – способных нести широкий спектр бомб или ракет. Подвесные топливные баки могут располагаться под фюзеляжем, консолями крыла и на верхней части фюзеляжа позади кабины пилота, и с их помощью перегоночная дальность самолета, вероятно, превысит 3000 миль (4828 км).
В наши дни тенденция в проектировании систем авиационного вооружения направлена на машины, способные эффективной действовать в самых разных условиях, на машины, способные нести большой объем обычных вооружений в условиях локальных конфликтов и доставлять ядерные бомбы большой мощности в хорошо защищенную зону в условиях полномасштабной войны, а также на машины, способные выполнять перехват на всем диапазоне высот. Основная идея, лежащая в основе такой универсальности, заключается, разумеется, в экономичности, и более универсального боевого самолета, чем Alliance, пока не обнаружено. В дополнение к конкурсам BMR-3 и VAX, двухместный вариант истребителя Alliance был представлен Королевскому флоту в качестве ответа на технические требования OR.345 (Operational Requirement 345). В настоящее время Fokker-Republic Alliance, разумеется, является не единственным проектом с крылом изменяемой геометрии, представленным для участия в конкурсах BMR-3 и OR.345. Проект BAC-584 также обладает этой революционной конструктивной особенностью, а компании Convair и Boeing ведут жесткую конкурентную борьбу за контракт на тактический истребитель TFX с крылом изменяемой геометрии. Однако в настоящее время из боевых самолетов, находящихся на стадии проекта, Fokker-Republic Alliance, несомненно, является одним самых универсальных и перспективных.
источник: William Green «Radical «Alliance»» «RAF Flying Review» September 1962; Vol. XVII, No 12, pages 15-17
перевод впервые опубликован — https://vk.com/@710541705-proekt-mnogocelevogo-boevogo-samoleta-fokker-republic-d-24-a
