Проекты британских высотных истребителей-перехватчиков 1953-59 годов. Проект истребителя-перехватчика Vickers Type 559

Примененная на проекте перехватчика Vickers (Supermarine) Type 559 необычная схема «утка» с геометрией крыла, описанной как «расщепленная» (lobster-claw) была выбрана из многочисленного количества альтернативных вариантов компоновки. Недавний опыт подсказывал, что расположенные недалеко от сопел оборудование и элементы конструкции планера могут получить повреждения от высокочастотных вибраций и от шума, который на выбранных для машин спецификации F.155T был больше, чем у изготавливавшихся ранее. Вследствие этого было рассмотрено множество компоновок, одним из основных приоритетов в выборе было размещение сопел двигателей в крайней задней части самолета.

Традиционная компоновка с данной особенностью отличалась слишком тяжелым хвостом (и сама в целом была очень тяжелой), если только двигатели не были отделены от сопел, а форсажные камеры не смещены к миделю самолета. В данном варианте вся хвостовая часть фюзеляжа становилась «горячей» и практически бесполезной с точки зрения размещения топлива и оборудования. Этого можно было избежать выбором схемы «утка», приводившей к компактной силовой установке и относительно легкому планеру, которому существенную помощь оказывало создававшее подъемную силу переднее горизонтальное оперение (ПГО). Для оценки относительных достоинств установки двигателей в фюзеляже или на крыле были сделаны сравнения со схемой «утка». Вариант с размещением двигателей в крыле имел некоторые привлекательные черты, но был отклонен, так как воздухозаборники должны были быть расположены как можно дальше от спутной струи ПГО, поскольку при отказе двигателя возможны неконтролируемые колебания. Уточнения конструкции продолжились.

схемы проекта истребителя-перехватчика Vickers Armstrong (Superniarine) Type 559 (29.9.55). Bronklands Museum

Технологии производства не должны были сильно отличаться от предыдущих конструкций за исключением все увеличивающейся тенденции использовать детали из механически обработанных больших плит из алюминиевого сплава. Основная часть фюзеляжа должна была быть изготовлена из легких сплавов, но «горячая часть», начинающаяся от задней части компрессора, должна была изготавливаться из конструкционной стали и листов титанового сплава IC1.314A. ПГО и детали передней кромки крыла также должны были иметь обшивку из титана. ПГО, которое должно было иметь размах 19 футов 2 дюйма (5,8 м), площадь 202 фт² (18,7 м²) и относительную толщину профиля 4%, в целях предотвращения бафтинга имело обрезанные законцовки. Вертикальные кили на крыле, которые, фактически, были шайбами на его законцовках, находились вне зоны возникновения вихрей от ПГО.

Большая часть топлива должна была быть размещена в крыле, в котором кессон крыла должен был использоваться в качестве топливного бака, остаток керосина должен был размещаться в фюзеляже. Ёмкость внутренних топливных баков составляла 1870 галлонов (8500 л) керосина и 145 галлонов (659 л) концентрированной перекиси водорода. Еще 519 галлонов (2360 л) топлива можно было разместить в фюзеляжном брюшном топливном баке. С целью уменьшения площади поперечного сечения фюзеляжа два форсированных до 1950К двигателя Gyron также как и на English Electric Lightning были размещены необычно – друг над другом. Выбор двигателей Gyron объяснялся их наличием и возможностью применения. В качестве альтернативного варианта рассматривались RB.122. На уровне крыла по обеим сторонам от реактивных двигателей должны были быть размещены два ракетных двигателя Spectre Junior. Смешанная силовая установка должна была обеспечить выполнение требований спецификации, касающихся рабочих характеристик. Максимальная скорость должна была составить М = 2,5 и ограничиваться кинетическим нагревом конструкции.

модель проекта истребителя-перехватчика Type 559, по техническим характеристикам занявшего третье место, с размещенными над фюзеляжем ракетами Red Hebe

Боевая нагрузка должна была состоять из двух ракет Blue Jay Mk.4 или двух ракет Red Hebe, размещавшихся альтернативно и необычно – на верхней части фюзеляжа. Однако для Type 559 ракеты Red Hebe были серьезной проблемой, так как создавали большое сопротивление. На уровне моря скороподъемность с ракетами Blue Jay должна была составлять 51500 фт/мин (15697 м/мин), с ракетами Red Hebe – 50000 фт/мин (15240 м/мин). Разработку полностью автоматизированной системы управления и наведения планировалось проводить поэтапно параллельно с разработкой самолета, хотя для первого полета были необходимы основные компоненты аппаратуры управления. Было рассчитано, что конструкция первый планер самолета с минимальным комплектом оборудования будет готов спустя 134 недели после даты заказа, третий прототип должен был быть готов спустя 170 недель после даты заказа. Первые полеты прототипов должны были состояться спустя 160 и 208 недель после даты заказа.

истребители-перехватчики Type 559 в полете (современный рисунок)

Однако проект был закрыт, и в начале 1956 года инженерно-технический персонал, необходимый для разработки рабочих чертежей и подготовки к производству самолета, был освобожден от этих обязанностей.

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тип: истребитель-перехватчик

Экипаж: 2 человека

Силовая установка:

тип двигателей 2×Gyron PS.26/1+4×Spectre
мощность 2×20000 фнт (88,9 кН)+2×5000 фнт (22,2 кН)

Размеры:

размах крыла 42,0 фт (12,8 м)
длина 68,25 фт (20,8 м)
площадь крыла 615 фт² (57,1 м²)
относительная толщина профиля крыла 4 %

Вес:

общий полетный 62190 фнт (28209 кг)

Летные характеристики:

максимальная скорость М = 2,5

Вооружение: 2×Blue Jay Mk.4 или 2×Red Hebe

ЗАКЛЮЧЕНИЕ К ЦИКЛУ СТАТЕЙ

В ходе обычной процедуры конкурса всех предложенных проектов семь предложенных брошюр были тщательным образом изучены отделами и институтами, специализировавшимися на определенных аспектах требований. В общих чертах этими учреждениями было высказано мнение, что большинство компаний не до конца поняли концепцию системы вооружения. Компании Avro Canada было предложено высказать свои замечания по спецификации F.I55T, особенно в связи с ее перехватчиком CF.105 Arrow, который примерно в это время был предпочтен проекту Gloster Javelin с тонким крылом (Gloster Thin Wing Javelin). Однако Arrow был разработан для отражения угрозы со стороны самолетов, летящих со скоростью М = 0,9 на высотах около 50000 футов (15240 м) и, несмотря на оснащение вооружением, способным атаковать на встречных курсах, в своем нынешнем виде самолет не отвечал требованиям спецификации F.155T.

28 ноября 1955 года проекты Fairey «Small» Delta II и Sanders-Roe P.187 были исключены из конкурса. Первый из них не мог нести ракеты Red Hebe (однако более поздний вариант нес эти ракеты), а второй был слишком большим, тяжелым и дорогим. Тремя днями ранее компания English Electric представила два варианта своего P.8: одноместный с возможностью нести ракеты воздух-воздух Blue Vesta и двухместный вариант с возможностью подвески вооружения, оснащенного полуактивной системой наведения и способного действовать на встречных курсах. Однако штаб королевских ВВС сообщил, что его требования к вооружению с радиолокационным наведением является твердым. Это привело к выработанной 28 февраля 1956 года рекомендации отклонить проекты P.8 и Hawker P.1103. У этих проектов не было шанса, что, впрочем, не исключало дальнейшего их рассмотрения в рамках OR.329/F.155T, но в другом контексте. Что касается систем вооружения, то P.8 в этом отношении был наилучшим, но его планер был уже устаревшим.

Конференция по рассмотрению представленных на конкурс четырех оставшихся проектов была проведена 27 марта в комнате 358, Сент-Джилс-Корт (St Giles Court), Министерства снабжения.

Первыми были обсуждены технические аспекты в порядке их важности; первыми тремя были способность к усовершенствованию конструкции, истребительные функции и применение в качестве перехватчика. Между проектами AWA и Fairey разница была небольшой, тогда как предложение Vickers уступало им обоим, а DH.117 был неприемлем.

1-й (равное): Armstrong Whitworth. Привлекательная конструкция, которая в целом соответствует требованиям к характеристикам и управляемости. Размещенные в крыле двигатели удобны для технического обслуживания, но возможны трудности, связанные с влиянием шумового эффекта на конструкцию, что в свою очередь могло привести к перепроектированию и упрочнению хвостового оперения и задней части фюзеляжа. 

1-й (равное): Fairey. Среди недостатков маневренность и продолжительность полета на больших высотах, однако, было сочтено, что тщательное перепроектирование способно решить эти проблемы. Сопротивление могло быть заметно снижено изменением формы хвостовой части фюзеляжа; одновременно вес можно было немного уменьшить, сократив выбранную слишком высокую скорость пикирования. Самолет имел хороший потенциал развития и во избежание возможных проблем кинетического нагрева в своей конструкции использовал сталь и титан. Мортен Морган (Morten Morgan) из Королевского авиационного НИИ (RAE — Royal Aircraft Establishment) указал, что некоторые компании были в состоянии удовлетворить требования, используя при этом только легкие сплавы, но если требовалось достижение значительно более высоких значений характеристик, то в целом были необходимы значительные изменения в базовой конструкции. Со своей стороны в компании Fairey считали неразумным проектировать самолет, разработка которого могла быть прекращена из-за проблем с кинетическим нагревом. Помимо этого компания имела опыт проектирования по спецификации ER.103 и получила отличную оценку за создание экспериментально самолета Delta II, который во время доводочных испытаний летал со все возраставшими скоростями. Все эти работы давали компании Fairey накопленный опыт, которого не имела никакая другая компания.

3-й: Vickers. Характеристики и управляемость этого проекта были оценены выше, чем у Fairey, но поперечное управление самолетом было затруднено и были серьезные сомнения в выборе аэродинамически неизвестной компоновки «утка». Размещение вооружения также было сочтено неудовлетворительным. (Опыт позднейшего размещения ракет над крылом и фюзеляжем показал, что создается значительное сопротивление).

4-й: de Havilland. Характеристики данного проекта не соответствовали требованиям, и крыло с толщиной 5% было сочтено слишком толстым и могущим привести к тому, что в 1962 году машина будет признана устаревшей. Крыло с относительной толщиной 4% привело бы увеличению веса конструкции. Проект компании de Havilland разрабатывался в первую очередь для установки ракет Blue Vesta, и размещение ракет Red Hebe, являвшееся непременным условием штаб Королевских ВВС, серьезно снижало характеристики самолета. Проект являлся логическим продолжением опыта компании по созданию семейства всепогодных истребителей, но он занял четвертое место и технически был ниже всех остальных. В последний момент (12 марта) компания внесла альтернативное предложение, но оно не было всерьез рассмотрено, поскольку другие компании, используя полученные позднее знания, могли сделать то же самое. Так, например, компании Sanders-Roe было отказано сделать это.

Также в ходе обсуждения были рассмотрены способность фирм разрабатывать такие сложные системы вооружения, их оснащение, текущая и будущая загруженность. Компания Armstrong Whitworth была частью Hawker Siddeley Group, которая в это время была загружена военными заказами, включавшими бомбардировщик RB.156D (Avro 730), разработку Vulcan и перехватчика Javelin с тонким крылом. Все это создавало сомнения в возможности потянуть такой большой новый проект. Кроме того, Armstrong Whitworth имела относительно небольшую проектную группу, и было поставлено под сомнение обнадеживающее компанию решение об увеличении этой группы до полноценного КБ по созданию истребителей. Но поскольку экспериментальные самолеты в будущем становились все более и более сложными, то было решено, что Armstrong Whitworth идеально подходит для таких задач.

Со своей стороны компанией De Havilland было предложено, чтобы все работы по DH.110 были переданы в Кристчёрч (Christchurch), чтобы компания могла использовать все мощности группы для реализации этого проекта. Однако увеличение объема работ по ракетам, в частности по баллистической ракете Blue Streak, также повлияли на решение о прекращении разработки проекта DH.117. Vickers Armstrong (Supermarine) была сочтена вполне способной взяться за такую работу, но компания попросила предоставить ей новый проект Wallis, с которым, вполне вероятно, она будет сильно загружена и не сможет поспеть к заданной в спецификации дате. Также не стоит забывать, что поскольку представленный о спецификации F.155T проект Type 559 занял третье место, он был объявлен неудачным.

У компании Fairey было не самое современное оборудование и не самая сильная проектная группа. Однако, даже не имея достаточного количества известных людей, данная группа из Хестона смогла разработать элементы управляемой ракеты. Кроме того, часть этой проектной группы высвободилась после отмены проекта оснащавшейся радиолокационной системой наведения противокорабельной тактической ядерной ракеты «Green Cheese». После набора персонала компания Fairey могла приступить, при допущении, что работы по Fairey Gannet будут продолжены, а по Fairey Rotodyne уменьшены. Считалось, что в компании Fairey теперь, наконец, поняли всю важность системного подхода к разработке систем вооружений, и была уверенность, что с помощью расположенного в Хестоне головного подразделения компании удастся решить данную задачу. Исходя из этого, начальник управления авиационной техники рекомендовал предоставить компании Fairey заказ ее проекта истребителя-перехватчика Fairey F.155T. Также было обращено внимание на тот поразительный факт, что материалы, представленные наиболее опытными компаниями из числа разрабатывавших истребители, показали наименьшую вероятность удовлетворения требований спецификации F.155T, тогда как «наименее знающие» показали наилучшие результаты.

В свете отказа от перехватчика Javelin с тонким крылом и отсутствия заказа на CF-105 Arrow – решений, делавших большой упор на скорейший ввод в эксплуатацию самолетов, создававшихся по спецификации F.155T, – Высший совет по делам авиации в апреле решил в течение года продолжить испытания в аэродинамической трубе Fairey F.155T и AW.169 чтобы разрешить ситуацию и сделать окончательный выбор (на момент принятия решения Fairey F.155T был основным, а AW.169 резервным вариантом). 25 октября 1956 года на полигоне Ларкхилл (Larkhill) компанией Fairey была успешно запущена первая модель этого истребителя, достигшая скорости в диапазоне от М = 1,4 … 1,8, а в ноябре компания Armstrong Whitworth была проинформирована, что ее проект AW.169 был отменен и что проект компании Fairey удовлетворяет требованиям Министерства авиации.

4 апреля 1957 года министр обороны лорд Дункан Сэндис опубликовал свою Белую книгу, закрывавшую истребительные программы, среди которых была и F.155T. В период между выдачей спецификации и конференцией по рассмотрению представленных на конкурс проектов события происходили чрезвычайно быстро, но уже год спустя никаких заказов не было предусмотрено. Авиационная пресса сообщала, что уже в конце 1956 года компания Fairey была проинформирована, что в связи с изменением политики никаких заказов, вероятно, не будет. 29 марта министр обороны лорд Дункан Сэндис отменил программу F.155 и желание компании Fairey создать на базе Delta II успешный истребитель умерло вместе с этой спецификацией. Предположительно заказ был выдан по новой спецификации F.155D, которая было написана под этот самолет.

В штабе Королевских ВВС было глубокое убеждение о правильности постройки самолета. Винг-коммандер (подполковник авиации) Гарольд Бёрд-Уилсон (Wg Cdr Harold Bird-Wilson) DD.OPS (Fighter), 27 августа 1956 года под названием Рекомендации (Recommendations) написал, что по его мнению

«если Королевские ВВС в 1960-е года хотят иметь адекватные силы истребительной авиации, то должно быть принято решение как можно скорее приступить к материальной фазе производства самолета компании Fairey, который будет иметь полностью удовлетворяющие характеристики, способные противостоять любой угрозе, которая появится в эти годы. Нет никаких сомнений, что компания Fairey своим Delta II доказала, что обладает суммой технических знаний и инженерных навыков, достаточных для создания следующего поколения истребителей для Королевских ВВС. Если этой компании немедленно не дать отмашку, то будет еще один случай из серии «слишком мало и слишком поздно»».

В 1950-х годах Fairey F.155T был на переднем крае развития технологий и среди своих конструкторов был неофициально известен как Fairey Delta III. Хотя ни один из архивов фирмы или каких-либо документов Министерства не использовали это название, были все шансы того, что самолет получит это обозначение. На момент отмены в компании Fairey проводились опыты по надкрыльевой установке ракет воздух-воздух. Также в это время в компании была написана брошюра, посвященная созданию ударной версии, несшей на одном пилоне ракету Red Dean со «специальным боеприпасом», а на другом сбрасываемый подвесной топливный бак.

F.155T были одним из исполинских и волнующих проектов боевых самолетов из числа когда-либо создававшихся. Их брутальность была совершенно очевидна и в большинстве случаев их максимальная скорость была ограничена кинетическим нагревом конструкции, а не мощностью силовой установки. Но, тем не менее, есть стойкое чувство, что если бы самолет был бы построен, он из-за своих сложности и размеров не вышел бы из стадии прототипа – он был бы очень дорогим самолетом для разработки и производства.

источник: Tony Buttler «BRITISH SECRET PROJECTS JET FIGHTERS SINCE 1950»