Сверхзвуковые самолеты - Эдмунд Цихош

Хвостовое оперение самолета состоит из классического вертикального (с рулем направления) и управляемого горизонтального оперения. На киле, под рулем направления, расположен контейнер тормозного парашюта, а перед хвостовым оперением на фюзеляже находятся четырехсекционные тормозные щитки.

На самолете применено обычное трехстоечное шасси с одинарными колесами. Главные стойки убираются в крыло, а передняя – вперед, в фюзеляж. Для привода управляющих поверхностей применяются необратимые гидроусилители.

Двигательная установка. Самолет оснащен турбореактивным двигателем конструкции A.M. Люлька. Воздухозаборник-лобовой, сверхзвуковой, регулируемый с помощью подвижного центрального конуса, в котором расположена антенна РЛС. Внутренние баки топливной системы могут быть дополнены подвесными баками, закрепляемыми под фюзеляжем или консолями крыла. Возможна также установка стартовых пороховых ускорителей, аналогичных используемым на самолете Су-7.

Рис. 2.64. Проекции одноместного истребителя- перехватчика конструкции П. О. Сухого.

S.E.212 «Дюрандаль» объединения «Сюд-Эст»-одноместный истребитель-перехватчик – Франция, 1956 г.

Рис. 2.65. Опытный образец истребителя-перехватчика «Дюрандаль».

История создания. В начале 50-х годов исследованиями поведения треугольного крыла при сверхзвуковых скоростях полета занимались во Франции, кроме предприятий «Нор» (см. самолеты «Жерфо» и «Гриффон»), также фирмы «Сюд-Эст» и «Дассо». Объединение «Сюд-Эст» (Национальное авиационное опытно-конструкторское объединение «Сюд-Эст», в сокращении SNCASE или, чаще, «Сюд-Эст») начало свою деятельность сразу с разработки сверхзвукового самолета. Модель самолета была продемонстрирована на Парижском салоне в 1955 г., а первое испытание опытного образца состоялось 20 июня 1956 г. Несмотря на многолетние испытания двух опытных образцов S.E.212, они так и не пошли в серийное производство (предпочтение получил самолет «Мираж» III). Тем не менее приобретенный опыт разработки и испытания сверхзвуковых самолетов без горизонтального оперения позволил фирме предпринять разработку проекта самолета «Сюпер-Каравелла», предназначаемого для гражданских авиалиний. Этот проект явился отправной точкой для создания сверхзвукового пассажирского самолета «Конкорд».

Описание самолета. «Дюрандаль» относится к классу «модных» в 50-х годах легких сверхзвуковых истребителей-перехватчиков ближнего действия, предназначенных исключительно для охраны промышленных, административных и военных объектов. Из этих соображений особое внимание уделялось обеспечению малой взлетной массы и большой тяги на этапах взлета, подъема и перехвата, что должно было обеспечить самолету высокую скороподъемность и маневренность как у земли, так и на оперативных высотах. Самолет выполнен по схеме «бесхвостка». Крыло – треугольное, с относительной толщиной профиля 5%, углом стреловидности передней кромки 60° и удлинении 1,92. Механизация крыла отсутствует. Система управления состоит из классического вертикального оперения с рулем направления и элевонов. После первых полетов был установлен нетиповой, подфюзеляжный киль, расположенный в передней части фюзеляжа. Он выполняет роль вертикального дестабилизатора и обтекателя антенны. Шасси – трехстоечное, с шириной колеи 2,34 м, полностью убираемое в фюзеляж. Тормозной парашют находится в контейнере, расположенном над выходным соплом двигателя. Фонарь (откидываемый вверх- назад) выполнен исключительно из плоских стеклянных плит. В качестве вооружения используется одна самонаводящаяся ракета.

Дви гательная установка. Силовая установка комбинированного типа состоит из ТРД и ЖРД. В первом варианте самолет имел турбореактивный двигатель «Атар» 101F-2 фирмы SNECMA тягой 33,34 кН (3400 кГ) и ракетный двигатель SEPR 65 тягой 8,09 кН (825 кГ). Позднее двигатель F-2 был заменен на «Атар» 101G-3 тягой 37,26 кН (3800 кГ) без форсирования и 44,13 кН (4500 кГ) с форсированием. Благодаря высокой тяговооруженности «Дюрандаль» стал вторым (после самолета «Три- дан» II) французским самолетом, у которого величина тяги была больше взлетного веса. Турбореактивный двигатель, устанавливаемый в хвостовой части фюзеляжа, имеет центральный воздухозаборник с острой входной кромкой и поперечным сечением эллиптической формы. Ракетный двигатель установлен под соплом ТРД и несколько выступает за очертания фюзеляжа, в связи с чем он защищен специальным обтекателем. Ракетный двигатель конструктивно объединен с турбореактивным двигателем, который, в частности, обеспечивает работу насосов горючего и окислителя. Запаса топлива хватает на 5 мин непрерывной работы ракетного двигателя, используемого во время взлета и подъема (скороподъемность 200 м/с у земли и 140 м/с на высоте ~ 11000 м) или перехвата в полете со сверхзвуковой скоростью. Топливные баки (емкостью 1500 кг) расположены только в фюзеляже.

Разработанная модификация «Дюрандаль» IV с двигателем «Атар» 9 с форсажной тягой 59,43 кН (6060 кГ) так и осталась нереализованной.

Рис. 2.66. Проекции самолета «Дюрандаль» S.E.212.

Размах крыла, м 6,5

Длина, м 11,0

Высота, м 4,0

Площадь несущей поверхности, м2 22,0

Масса пустого самолета, кг 2720

Взлетная масса (ном./макс.), кг 4050/6000

Емкость топливных баков, кг 1500

Удельная нагрузка на крыло (ном./макс.), кг/м2 184/273

Отношение массы самолета (ном./ /макс.) к тяге при форсировании и работе ракетного двигателя, кг/даН 0,77/1,15

Максимальная скорость на высоте 12000 м, км/ч 1700

Вертикальная скорость, м/с 200

Практический потолок, м 17000

Взлетная дистанция (при номинальной массе), м 700

«Скайлансер» F5D-1 фирмы «Дуглас»-одноместный палубный истребитель-бомбардировщик-США, 1956 г.

Рис. 2.67. Опытный образец палубного истребителя-бомбардировщика «Скайлансер» F5D-1.

История создания. В 1947 г. конструкторское бюро фирмы «Дуглас эркрафт» под руководством Э. Хайнемана начало разработку истребителя-перехватчика близкого проникновения для военно-морской авиации США. За основу проекта была принята концепция самолета «Мессершмитт» Me-163, построенного по схеме «бесхвостка» со стреловидным крылом и ракетной силовой установкой. В построенном самолете, обозначенном F4D-1 «Скайрэй», была сохранена лишь аэродинамическая схема. При этом значительным изменениям подверглась форма крыла и вертикального оперения. Первый опытный образец XF4D-1, оснащенный турбореактивным двигателем без форсажной камеры J35-A-17 фирмы «Эллисон» тягой 22,26 кН (2270 кГ), был испытан 23.01.1951 г., второй имел двигатель с форсажной камерой XJ40-WE-8 фирмы «Вестингауз» тягой 31,18 кН (3180 кГ) без форсирования и 51,58 кН (5260 кГ) с форсированием. 3.10.1953 г. на втором опытном самолете был установлен мировой рекорд скорости при полете на базе, равняющийся 1211,74 км/ч.

Первоначально считалось, что на серийных самолетах будут устанавливаться усовершенствованные двигатели J40, однако прекращение в 1953 г. работ над этим двигателем вынудило фирму использовать двигатели фирмы «Пратт- Уитни»-сначала J57-P-2 тягой 43,14 кН (4400 кГ) и 60,04 кН (6123 кГ) соответственно без форсирования и с форсированием, а затем J57-P-8B с соответствующими величинами тяги 46,71 кН (4763 кГ) и 64,50 кН (6577 кГ). Первые самолеты с этими двигателями были построены в 1954 г., однако в воинские подразделения они начали поступать лишь с 16.04.1956 г. В общей сложности в 1954-1962 гг. было построено 420 самолетов, которые в сентябре 1962 г. получили новое обозначение F-6A (в рамках упорядочения системы обозначений самолетов США).

После окончания летных испытаний первых серийных самолетов было предпринято их усовершенствование с целью увеличения максимальной скорости. Для этого был применен более совершенный двигатель J57-P-12 и реконструированы передняя и хвостовая части фюзеляжа, а также околофюзеляжные части крыла. Первоначально новая модификация получила обозначение F4D-2, а затем F5D-1, изменилось при этом и название самолета на «Скайлансер». Опытный образец был испытан 21 апреля 1956 г.; всего было изготовлено четыре экземпляра самолета.

Описание самолета. «Скайлансер» представляет собой среднеплан, построенный по схеме «бесхвостка». В целях уменьшения занимаемой площади при нахождении в ангаре авианосца концы крыла складываются вверх. Небольшого удлинения (1,97) и среднего сужения (около 2,32) крыло имеет округленные торцевые части и прямолинейные передние кромки с углом стреловидности 51° и нулевым углом поперечной установки. Задняя кромка консоли крыла выполнена в виде ломаной линии с отрицательным углом стреловидности в корневой части, что обеспечивает увеличение строительной высоты. Крыло оснащено небольшого размаха предкрылками, расположенными в центральных частях консолей, и двухсекционными элевонами с осевой компенсацией. Вертикальное оперение-классическое, с рулем направления и стреловидным килем (угол стреловидности 49° по передней кромке). Шасси – трехстоечное, с одинарными колесами. Главные стойки убираются в околофюзеляжные части крыла вперед против потока. В хвостовой части фюзеляжа использована дополнительная опора с одинарным колесом. Ее назначение сводится к предотвращению повреждения самолета во время посадки или взлета при больших углах атаки. Четырехсекционные тормозные щитки расположены на верхних и нижних поверхностях корневых частей крыла.