Сверхзвуковые самолеты - Эдмунд Цихош

Затраты первой группы не зависят от масштабов производства, т.е. от того, будет построен только один опытный образец или несколько тысяч самолетов. Естественно, что после запуска самолета в серийное производство эти издержки распределяются равномерно на все построенные самолеты, благодаря чему в условиях крупносерийного производства цена самолета всегда меньше.

Из данных табл. 9 следует, что действительные затраты на разработку указанных в ней самолетов разительно отличаются от запланированных. К причинам возникновения этих расхождений могут быть отнесены: изменения конструкции самолета в период проектирования и строительства опытного экземпляра в связи с требованиями, выдвигаемыми заказчиком и ожидаемыми будущими покупателями, имеющими собственные идеи использования самолета; удлинение периода и расширение исследовательских работ, оказавшихся необходимыми для достижения требуемых характеристик самолета; предварительное занижение сметной стоимости в процессе поиска заказчика; возрастание издержек на материалы и рабочую силу. В случае серийного производства значительный рост цены самолета в сравнении с запланированной (примеры этого приведены во второй части книги, содержащей описание конкретных сверхзвуковых самолетов) связан также с модернизацией машинного парка и организацией производства, изменением технологии во время изготовления опытного образца, принятием неотработанной технологии и т.п.

Рост стоимости и удлинение периода разработки, как и налаживания серийного производства, отражаются на постоянном увеличении стоимости самолетов.

Этот вывод иллюстрируется данными табл. 10, в которой за основу для сравнения приняты самолеты P-51D и В-29 с винтомоторной силовой установкой и околозвуковые реактивные F-86D и В-47Е.

Расходы на двигательную установку, оборудование и вооружение зависят как от состояния развития техники, так и от назначения самолета (табл. 11).

Двадцать лет тому назад расходы на изготовление планера и двигательную установку составляли 80-90% общей стоимости самолета (исключением является величина 92,7% в случае самолета В-58А, что объясняется повышенными затратами на аэродинамические и прочностные исследования, освоение технологии склеивания и т.п.), которые в настоящее время уменьшились до 40-50%, с одной стороны, благодаря решению технологических и мате- риаловедческих проблем, а также вследствие применения более сложного и дорогого электронного оборудования-с другой. Это в первую очередь относится к самолетам, оборудованным для выполнения разведывательных полетов.

Рис. 1.88. Продолжительность разработки, строительства и испытаний опытных образцов и серийного производства некоторых сверхзвуковых самолетов.

Другой характерной чертой процесса создания современных сверхзвуковых самолетов является увеличение периода разработки и внедрения в серийное производство до 7-10 лет. Возрастание продолжительности разработок, так же как и увеличение расходов на создание самолета, несомненно, влияет на количество принимаемых к разработке проектов.

Представленные в таблице авторского предисловия данные свидетельствуют о том, что масштабы и темпы работ по созданию сверхзвуковых самолетов в различные периоды времени были различными и в значительной мере зависели от международной ситуации. Особенно высокий темп разработок, большое количество и разнообразие новых типов самолетов отмечались в период после корейской войны, т.е. в 50-е годы. В то же время 70-е годы характеризуются уменьшением количества реализуемых проектов, отказом от создания экспериментальных самолетов, высоким процентом машин, запущенных в серийное производство.

Вооружение самолета

Совершенствование схемы, аэродинамики, конструкции и силовой установки боевого сверхзвукового самолета направлено в конечном счете на повышение его эффективности как системы оружия. Поэтому конструктивное совершенство самолета должно быть реализовано в его вооружении, так как даже самый совершенный в смысле аэродинамики и конструкции боевой самолет, оборудованный устаревшим вооружением, не может конкурировать с самолетом, пусть даже и уступающим ему по летным характеристикам, однако оснащенным более современным оружием. Поэтому при разработке боевого сверхзвукового самолета исключительное внимание уделяется вопросам выбора того или иного вида оружия и сопутствующего ему оборудования.

Ствольное вооружение

Исторически первым и наиболее распространенным вооружением боевого самолета были разнообразные пушечные и пулеметные установки. Конструкция и технические показатели пушек и пулеметов, применявшихся на первых сверхзвуковых самолетах, мало отличались от тех, которые использовались на дозвуковых самолетах времен второй мировой войны. Трудность управления самолетом на сверхзвуковых скоростях и одновременного прицеливания через визуально-оптический прицел, невысокий темп стрельбы и скоротечность воздушного боя привели к резкому снижению эффективности поражения цели. На основании этого в начале 50-х годов многие авиационные и военные специалисты, полагая, что воздушные бои будут происходить на больших расстояниях с использованием появившихся в это время самонаводящихся ракет, пришли к выводу о бесперспективности применения пулеметов и пушек на сверхзвуковых самолетах. Эта точка зрения нашла отражение в разработке ряда сверхзвуковых самолетов с исключительно ракетным вооружением (F-106, F-4, JIa-250, И-75Ф). Впоследствии с учетом результатов теоретических исследований и боевого опыта применения сверхзвуковых самолетов указанная концепция была признана неверной, и работы над пушечным вооружением были продолжены. Важным этапом в создании эффективного авиационного пушечного вооружения на Западе считается разработка в начале 50-х годов концерном «Дженерал электрик» шестиствольной скорострельной пушки М61-А1 «Вулкан», применяемой до настоящего времени на большинстве боевых самолетов США. Пушка имеет подвижный блок стволов калибром 20 мм, расположенных равномерно по окружности под углом 60° друг к другу; этот блок приводится во вращение электромотором мощностью 26 кВт (в модификации GAU-4A вращение осуществляется за счет энергии газов, отбираемых от трех стволов). Снаряд выстреливается при крайнем верхнем положении ствола (угол поворота 0°), гильза выбрасывается при повороте ствола на угол 120°. Заряжание второго ствола происходит в момент его нахождения под углом 240°. Общий темп стрельбы составляет ~ 6000 выстрел/мин, а начальная скорость снаряда достигает 1030 м/с. Стрельба ведется бронебойными, бронебойно-осколочными и осколочно-фугасными снарядами. Высокий темп стрельбы позволяет эффективно использовать пушку в скоротечном воздушном бюро даже при условии нахождения цели в зоне поражения в течение долей секунды.

Еще более высокая эффективность поражения целей была достигнута в результате применения автоматизированных систем управления огнем, которые включают в себя, как правило, радиолокационную станцию, бортовой вычислитель, устройства сопряжения с пушкой и пульт управления. При этом параметры движения цели и самого самолета, как и характеристика внешних условий, вводятся в бортовую ЭВМ, которая с учетом указанных факторов рассчитывает вероятность уничтожения цели и подает команду на открытие огня только при входе цели в зону поражения. Системы такого типа, обладая высокими быстродействием и скорострельностью, облегчают также процесс пилотирования самолета, снижая психологические нагрузки пилота, и предоставляют ему большие возможности для наблюдения и оценки тактической обстановки. Кроме того, автоматизированные системы управления огнем позволяют рационально расходовать боекомплект, что немаловажно при значительном темпе стрельбы.

Рис. 1.89. Ствольное оружие самолетов. а-пушка М61-А1 «Вулкан»; б-пушка GAU-8A; в-пушка «Маузер» Mk.27.

Помимо пушки М61-А1, к вооружению этого же класса относятся, например, GAU-8A (США)-тяжелая шестиствольная 30-мм пушка для стрельбы по наземным целям (магазин барабанного типа с боекомплектом 1350 снарядов); DEFA-552 (Франция)-одноствольная пушка калибра 30 мм револьверного типа с пятипа- тронным барабаном (автоматика пушки работает за счет энергии выстрела), устанавливаемая практически на всех самолетах типа «Мираж»; «Маузер» Мк.27 (ФРГ)-одноствольная 27-мм пушка со скорострельностью 1700 выстрел/мин и массой 100 кг, устанавливаемая на самолетах «Торнадо».

Указанные пушки не только устанавливаются стационарно (внутри самолета), но и могут подвешиваться в специальных контейнерах (вместе с боекомплектом) на пилонах. Считается, что такое расположение пушек, примененное, в частности, на самолетах F-4, «Торнадо» и F-18, позволяет значительно сократить время замены как самой пушки, так и боекомплекта.