Сверхзвуковые самолеты - Цихош Эдмунд - Страница 77

В 1951 г. фирма «Макдоннел» возобновила свои работы над проектом «Вуду», согласившись при этом на проведение существенных модификаций конструкции и оборудования. Первый летный образец, обозначенный F-101A, стал одновременно первым серийным самолетом. Его летное испытание было проведено 29.09.1954 г. Уже после запуска самолета в серийное производство Стратегическое авиационное командование изменило свое мнение и аннулировало программу, считая, что стратегические бомбардировщики В-47 и В-52 смогут (благодаря имеющемуся у них вооружению) выполнять свои задачи без сопровождения истребителей. В этой обстановке фирма предприняла попытку спасти самолет, переделав его для выполнения истребительно-бомбардировочных задач, а также перехвата и разведки применительно к нуждам Тактического авиационного командования ВВС США.

Самолет «Вуду» F-101 выпускался в следующих модификациях:

– истребитель-бомбардировщик F-101A (77 самолетов) и F-101C (47 самолетов);

– двухместный дальний перехватчик F-101B (480 самолетов, первое летное испытание 27.03.1957 г.);

– самолет тактической разведки YRF-101A (2 опытных образца, 10.05.1956 г.), RF-101A (35 самолетов) и RF-101C (166 самолетов, 12.07.1957 г.);

– тренировочный самолет TF-101B (переименованный впоследствии на TF-101F).

В общей сложности в 1954-1961 гг. было выпущено 807 самолетов F-101. Самолет F-101B стоил 1831000 долл. 12 декабря 1957 г. на базе 15-25 км был установлен рекорд скорости 1940,0 км/ч. Кроме США, самолеты F-101 находились на вооружении ВВС Канады (66 двухместных самолетов с обозначением CF-101B и CF-101F) и Тайваня (25 самолетов типа RF-101C).

Рис. 2.36. Серийный истребитель-бомбардировщик «Вуду» F-101A.

Описание самолета. Самолет «Вуду» является среднепланом классической схемы со стреловидным крылом относительной толщины 6-4,5% и стреловидным хвостовым оперением. Наиболее характерной чертой самолета, кроме компоновки двигателей и формы задней части фюзеляжа, является принятая форма крыла. Первоначально предполагалось использовать обычное стреловидное крыло с углами стреловидности по передней кромке ~ 37° и по задней кромке ~ 20°, т. е. такое, как и у XF-88. Однако увеличение взлетной массы самолета потребовало увеличения несущей поверхности, в связи с чем была принята концепция переменной стреловидности крыла по задней кромке (отрицательной вблизи корневого сечения и далее положительной по всему размаху). На верхней поверхности консолей крыла (приблизительно на половине размаха элеронов) расположены небольшие аэродинамические гребни. Сокращение пробега осуществляется за счет использования закрылков, трех тормозных щитков (один-в передней нижней части фюзеляжа, перед воздухозаборником, и два-по бокам фюзеляжа) и тормозного парашюта, расположенного в хвостовой части фюзеляжа.

Система управления состоит из элеронов обычного типа, руля направления и управляемого стабилизатора. В самолете использованы автомат продольной балансировки, а также звуковая и световая сигнализация опасных углов атаки, возникающих при некоторых величинах продольных моментов. Шасси – трехстоечное с одинарными колесами. Главные стойки шасси убираются в крыло. Уборка шасси происходит при скорости 462 км/ч. В конструкции планера самолета использованы преимущественно сплавы алюминия. Тем не менее многие элементы, в частности шпангоуты фюзеляжа, обшивка в области действия выхлопных газов, лонжероны, элементы жесткости и узлы крепления крыла, выполнены из титановых сплавов. Обшивка крыла изготовлена из фрезерованных монолитных панелей. Хвостовая часть стабилизатора и руль направления выполнены в виде конструкции с многослойной обшивкой.

Рис. 2.37. Компоновочная схема истребителя- бомбардировщика F-101A.

Двигательная установка. Для обеспечения безопасности при полетах на большие расстояния было принято решение использовать два двигателя. Двигатели расположены горизонтально в нижней части фюзеляжа таким образом, что их обтекатели несколько выступают за геометрический контур фюзеляжа. Применение укороченных форсажных камер и нерегулируемых воздухозаборников с устройствами отвода пограничного слоя, расположенных в околофюзеляжных частях крыла, уменьшило длину воздушного канала и потери давления. Короткие форсажные камеры позволили применить балочную конструкцию фюзеляжа, что уменьшило не только массу планера самолета, но и аэродинамическое сопротивление.

В самолетах модификаций А и С использованы турбореактивные двигатели J57-P-13 фирмы «Пратт-Уитни» тягой 52,07 кН (5310 кГ) и 64,48 кН (6575 кГ) соответственно без форсирования и с форсированием, а в самолетах F-101B-более совершенные двигатели J57-P-55 с удлиненной форсажной камерой тягой 53,2 кН (5440 кГ) без форсирования и 65,6 кН (6800 кГ) с форсированием. Топливные баки емкостью 9600 л расположены в фюзеляже и околофюзеляжных частях крыла. Самолет оснащен наружными узлами подвески двух дополнительных баков емкостью по 1705 л, а также оборудованием для дозаправки топливом в полете (как с помощью телескопической штанги, так и гибких шлангов). В хвостовой части фюзеляжа размещены две горловины для быстрого аварийного слива топлива из внутренних баков.

Вооружение. Стационарное вооружение самолета в модификациях истребителей-бомбардировщиков и перехватчиков состоит из четырех- ствольной пушки М-39Е калибра 20 мм. На трех подфюзеляжных наружных узлах подвесок самолет может нести 1000 кг (модификация В) или 1800 кг (модификации А и С) боеприпасов, в том числе одну ядерную бомбу (только F-101C) или ракету «Джини» с ядерной боеголовкой (только F-101B), три ракеты «Фолкон» класса воздух-воздух (модификации А и С) или три контейнера неуправляемых снарядов.

Размах крыла, м 12,09

Длина, м 20,55

Высота, м 5,49

Площадь несущей поверхности, м2 43,20

Масса пустого самолета, кг 12680

Взлетная масса (ном./макс.), кг 18 100//20900 1*

Грузоподъемность, кг 1000-1800

Емкость топливных баков (внутр./внешн.), л 9600/3410

Удельная нагрузка на крыло (ном./макс.), кг/м2 419/484

Отношение массы самолета (ном./макс.) к тяге при форсировании, кг/даН 1,38/1,69

Максимальное число Маха 1,85

Максимальная скорость на высоте 12200 м, км/ч 1964

Максимальная скорость у поверхности земли, км/ч 1350 2*

Полетная скорость с наружными подвесками, км/ч 958

Посадочная скорость, км/ч 278

Вертикальная скорость, м/с 80

Практический потолок, м 15 860

Дальность полета (ном./макс.), км 2715/4500

1* 22 225 кг в модификации С.

2* Ц60 км/ч в модификации А.

Рис. 2.38. Проекции истребителя-бомбардировщика «Вуду» F-101.

F.D.2 фирмы «Фэри» – одноместный экспериментальный самолет- Великобритания, 1954 г.

История создания. Проблемой треугольного крыла фирма «Фэри» предварительно начала заниматься уже во время второй мировой войны. Основные работы развернулись в 1947 г. во время создания опытного образца истребителя вертикального взлета и посадки F.D.I. Испытанный 12.03.1951 г. самолет так и не вышел из стадии опытных работ, и его последующее назначение сводилось к исследованию свойств треугольного крыла при малых скоростях полета, поскольку установленный на нем двигатель «Дервент» 8 фирмы «Роллс-Ройс» имел тягу лишь 15,98 кН. В такой ситуации в 1949 г. было предпринято изучение концепции самолета для проведения исследований в области сверхзвуковых скоростей, а в 1950 г. было установлено, что вполне возможна разработка боевого сверхзвукового самолета. Однако практические работы в этом направлении начались только в 1952 г. (под руководством Р. Ликли), которые 6 октября 1954 г. увенчались летным испытанием первого опытного экземпляра.