главная экспериментальные
   Have Blue
       
Разработчик: Lockheed
Страна: США
Первый полет: 1977
Тип: Экспериментальный малозаметный самолет
  ЛТХ     Доп. информация
   


Со времен второй мировой войны основным средством обнаружения самолетов стал радиолокатор, до настоящего времени не имеющий равных по дальности действия и всепогодности применения. Почти одновременно с первыми РЛС появились и средства радиоэлектронного противодействия (РЭП), создающие помехи их работе. К тому же периоду относятся и первые попытки уменьшения собственной радиолокационной заметности военной техники. Так, в 1944 г. немцы стали покрывать шнорхели (устройства для работы дизелей под водой) и перископы своих подводных лодок радиопоглощающими материалами (РПМ). По некоторым сообщениям, в Германии в 1945 г. был создан один из первых самолетов, на котором предполагалось применить РПМ - реактивный истребитель "Хортен" Но.IX ("Гота" Go.229). На серийных образцах этого "летающего крыла" планировалось применить фанерную обшивку, пропитанную специальным клеевым составом, содержащим древесный уголь и опилки. В чрезвычайную оборонную программу фашистской Германии было включено производство 20 таких машин, однако катастрофа единственного опытного образца и крах третьего рейха прервали эти работы.

В первые послевоенные годы авиация развивалась столь бурными темпами, что радиолокационная техника не могла угнаться за ними, и задача снижения РЛ-заметности самолетов стала не столь актуальной. Впрочем, определенные работы в этом направлении все же велись. Так, при проектировании высотного разведывательного самолета "Локхид" U-2 его создатель выдающийся американский авиаконструктор "Келли" Джонсон (Clarencel "Kelly" Jonson) стремился минимизировать габариты машины, сделав ее менее заметной для радаров противника. В СССР проводились исследования по снижению РЛ-заметности за счет использования специальных радиопоглощающих структур и материалов. В частности, в ОКБ В.М.Мясищева рассматривались пути снижения эффективной поверхности рассеивания (ЭПР) стратегического бомбардировщика ЗМ.

К концу 1950-х гг. с появлением в СССР и США зенитных ракетных комплексов оснащенных мощными РЛС и высотными ракетами, вопрос уменьшения радиолокационной заметности летательных аппаратов вновь обрел актуальность.

Ведь главным средством, позволяющим избежать обнаружения локаторами противника, тогда считался уход на малые и предельно малые высоты, а это вело к перерасходу топлива, повышению утомляемости экипажа и снижению боевых возможностей в целом. Отсюда понятна ключевая идея ударного самолета малой заметности: он должен осуществлять полет над территорией, прикрытой средствами ПВО, на средней и большой высоте. Благодаря этому улучшается осведомленность экипажа о тактической обстановке, облегчается поиск наземных целей на большой дальности и обеспечивается более отвесная траектория падения бомб, что повышает точность бомбометания и увеличивает проникающую способность боеприпасов. Возможность полета на средней высоте повышает и эффективность лазерной подсветки цели собственным управляемым средствам поражения (при бомбометании с малых высот быстрое угловое перемещение самолета относительно цели, а также ее затенение складками местности делают лазерную подсветку затруднительной).

Первой крупной попыткой снижения ЭПР стала программа высотного сверхзвукового разведчика "Локхид" SR-71, разработанного под руководством того же Джонсона. Компоновка этого самолета определялась, главным образом, аэродинамическими требованиями, но ее особенности (форма поперечного сечения фюзеляжа и гондол двигателей, их плавное сопряжение с крылом, небольшие отклоненные внутрь кили) способствовали и уменьшению ЭПР машины. Фирма также разработала радиопоглощающую шиловидную внутреннюю конструкцию с пластиковым сотовым заполнителем и применила ее в боковых наплывах, носках крыла и элевонах исходного варианта этого самолета, получившего обозначение А-12. На основе последнего и был создан SR-71, впервые поднявшийся в воздух 22 декабря 1964 г. У него радиопоглощающий материал сохранили в конструкции носков крыла и элевонов. SR-71 покрыли специальной краской с высокой теплоизлучательной способностью, что снижало температуру обшивки в крейсерском высотном полете. Изготовленная на ферритовой основе, она уменьшала и РЛ-заметность самолета за счет более равномерного отражения электромагнитных волн. ЭПР самолетов А-12 и SR-71 была существенно меньше, чем у U-2, а разработанный позднее ДПЛА D-21 (запускавшийся с SR-71 и бомбардировщика В-52) обладал еще меньшей заметностью. Поздние варианты U-2 (U-2R и TR-1) также покрывались ферритовой краской.

SR-71 и U-2 обычно относят к первому поколению малозаметных самолетов, представителем второго считается F-117A. Его созданию предшествовали длительные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР), которые велись в США с 1965 г. Стимулом для них стало появление в Советском Союзе ЗРК С-75 и С-125, продемонстрировавших во Вьетнаме и на Ближнем Востоке неожиданно высокую эффективность. Надежды американцев на бортовые средства РЭП не оправдались - ЗРК быстро совершенствовались и, кроме того, контейнеры с аппаратурой "съедали" часть боевой нагрузки самолетов. В 1972-73 гг. в США испытали выполненный, в основном, из пластика четырехместный гражданский поршневой самолет "Игл", построенный фирмой "Уиндекер", и его дальнейшее развитие -- опытный YE-5A, имевший обшивку из стеклопластика и внутреннюю конструкцию, в которой были применены РПМ. Испытания прошли успешно, и в 1973 г. ВВС США совместно с Управлением перспективных исследований министерства обороны (DARPA - Defense Advanced Research Projects Agency) приступили к секретным углубленным проектным исследованиям, направленным на создание реактивного малозаметного боевого самолета. Ведущим авиационным концернам было направлено специальное задание, на которое откликнулись "Боинг", "Грумман", "LTV", "Макдоннелл-Дуглас" и "Нортроп". В число получивших задание фирм "Локхид" не попала, поскольку в течение предыдущих 10 лет истребителями не занималась. Но она все же представила на рассмотрение DARPA свое инициативное предложение, которое наряду с проектом фирмы "Нортроп" в ноябре 1975 г. было выбрано для дальнейших работ по самолету XST (experimental Stealth Technology - экспериментальная техника малой заметности). Все дальнейшие работы по "стелсам" на фирме "Локхид" поручили Отделению по перспективным разработкам, расположенному в г. Палмдейл, шт. Калифорния и полуофициально называемому "Сканк Уоркс". Именно там ранее были созданы SR-71 и U-2.

Техническое задание на самолет XST предъявляло жесткие требования, прежде всего, к величине его ЭПР. Анализ показал, что применением только РПМ и отдельных "малозаметных" элементов конструкции обойтись уже не удастся, требуются принципиально новые решения. Реальный выход заключался в широком использовании малоотражающих форм. Если ранее обводы самолета определялись, в основном, аэродинамикой, то теперь она должна была отступить на второй план, а главенствующее положение в выработке конфигурации планера следовало придать снижению его отражательной способности. К тому времени наиболее сильные отражатели электромагнитной энергии были уже известны. Это так называемые зеркальные (блестящие) точки, отражающие энергию точно в направлении, откуда волна пришла, стыки поверхностей, действующие как уголковые отражатели, а также острые кромки несущих поверхностей самолета. Таким образом, малоотражающая конфигурация планера должна была отличаться интегральной компоновкой с минимальным числом кромок и отсутствием выступающих элементов. Для этого следовало обеспечить плавное сопряжение крыла и фюзеляжа, внутри которого разместить двигатели и целевую нагрузку, исключить вертикальные плоские поверхности или максимально уменьшить их размеры (это самые сильные бортовые отражатели, т.к. облучение самолета наземными РЛС происходит, как правило, под пологим углом), а кили, если они сохранены, отклонить от вертикали, предотвратить непосредственное радиолокационное облучение компрессоров двигателей путем применения искривленных каналов воздухозаборников и т.д.

Вообще говоря, в наибольшей степени этим требованиям удовлетворяет схема "летающее крыло" с традиционно плавными обводами, которая, помимо малоотражающей конфигурации, отличается большими внутренними объемами для размещения двигателей и нагрузки. В США подтверждение малой ЭПР такой компоновки впервые получили еще в конце 1940-х гг., когда облучали бомбардировщик "Нортроп" YB-49 береговым радиолокатором системы ПВО, расположенным южнее Сан-Франциско. Позднее в ходе маневров НАТО американцы отмечали сложность радиолокационного сопровождения другого "летающего крыла" - английского бомбардировщика "Вулкан", который по размерам не уступал В-47, но имел в несколько раз менее мощный отраженный импульс.

Можно было предположить, что схему, близкую "Вулкану", и выберут разработчики самолета XST, тем более, что традиционный недостаток такой компоновки -недостаточная продольная устойчивость - устранялся появившимися к тому времени электродистанционными системами управления. Однако на величину ЭПР летательного аппарата, кроме геометрической формы и электромагнитных свойств его поверхности, влияют соотношение размеров ЛА и длины волны облучающего радиолокатора, а также ракурс облучения. Это значительно затрудняет определение оптимальной формы поверхности сложной кривизны для "летающего крыла". Ограниченные возможности компьютеров семидесятых годов и сложности математического моделирования ЭПР не позволили тогда решить подобную задачу. Гораздо легче, чем для поверхностей сложной кривизны, оказалось определить зависимость ЭПР от ракурса облучения для сочетания плоских поверхностей. В результате "Локхид" и "Нортроп" в своих проектах самолета XST решили применить схему, близкую к "бесхвостке" с так называемой фасеточной (многогранной) формой корпуса. Такая конфигурация не избавляет от блестящих точек, но при определенной ориентации плоских поверхностей и кромок позволяет совместить ракурсы интенсивного отражения от нескольких элементов конструкции, уменьшить таким образом их число и вывести из секторов наиболее вероятных направлений облучения. Это значит, что в этих направлениях фасеточная форма обеспечивает существенное снижение уровня отраженного сигнала, причем во всем диапазоне длин волн облучающей РЛС. То есть самолет становится практически невидимым для расчетов радаров ПВО.

Проекты XST обеих фирм оказались близки. Кроме корпуса фасеточной формы, оба самолета имели крыло большой стреловидности и двухкилевое оперение с наклоненными внутрь килями для экранирования выходных сопел двигателей. Основное отличие заключалось в расположении воздухозаборников: "Нортроп" предложила один надфюзеляжный, расположенный сразу за кабиной летчика, "Локхид" - два боковых.

На первом этапе конкурсной программы XST фирмы создали специальные модели в масштабе 1/3 для оценки ЭПР. Их испытания в безэховых камерах начались в 1976 г., а в середине того же года "Локхид" вышла победителем из состязания, получив контракт на постройку двух экспериментальных самолетов по программе Have Blue (можно перевести как "задание на обманный, мошеннический объект"). По утверждению локхидовского инженера А.Брауна, успеху его фирмы в значительной мере способствовало использование советской технической литературы и, прежде всего, теоретических работ П.Уфимцева, сотрудника Института радиотехники и электроники Академии наук СССР. Статья этого физика о расчетных методах определения ЭПР, опубликованная в 1962 г. в малотиражном узковедомственном журнале, была переведена на английский язык в 1971 г. и использована фирмой "Локхид" при разработке программы "Эхо", предназначенной для расчета ЭПР тел различной конфигурации. Как пишут сами американцы, это позволило на 30-40% сократить затраты на разработку самолета XST, а позднее и F-117. Испытания в камерах дали возможность уточнить конфигурацию самолета, разработанную на основе только расчетов по программе "Эхо". Далее состоялись продувки в низко- и высокоскоростных аэродинамических трубах объемом 1920 часов. Затем "Локхид" изготовила полномасштабную радиолокационную модель самолета, которая позволила окончательно отработать детали конструкции и в короткие сроки построить два летных экземпляра.

Экспериментальный "Хэв блю" был небольшим (длина с носовой штангой 14,4 м) дозвуковым одноместным летательным аппаратом, оснащенным двумя двигателями "Дженерал Электрик" J85-GE-4A, взятыми практически без изменений с палубного учебного самолета "Норт Америкэн" Т-2В. Угол стреловидности передней кромки его почти дельтавидного крыла равнялся 72,3°. Ни закрылков, ни воздушных тормозов самолет не имел, т.к. они неизбежно повышали ЭПР. Единственными управляющими поверхностями были простые элевоны и два цельноповоротных заваленных внутрь киля. Конструкция планера, в основном, алюминиевая, с применением стали и титана в наиболее теплонапряженных узлах. Летчик пилотировал самолет с помощью боковой ручки и обычных педалей, сигналы от которых воспринимала электродистанционная система управления, не имевшая, кстати, механического дублирования. Масса машины в ходе испытаний изменялась в пределах 4200-5680 кг, из которых до 1600 кг составляло топливо. Первый запуск двигателя "Хэв блю" состоялся 4 ноября 1977 г. на площадке "Сканк Уоркс", примыкающей к аэропорту города Бэрбанк. Чтобы уберечь секретное изделие от посторонних взглядов, его поставили между двумя трейлерами, натянув сверху маскировочную сеть, а гонки двигателей выполняли ночью, когда аэропорт закрывался. Затем самолет разобрали и 16 ноября на борту С-5А доставили к месту летных испытаний - на засекреченную базу Грум Лэйк в штате Невада. 1 декабря

1977 г. летчик-испытатель Билл Парк (Bill Park) поднял в небо первый "Хэв блю", предназначавшийся для изучения характеристик устойчивости и управляемости. Состоялось 36 успешных полетов, но 4 мая 1978 г. во время посадки с большой вертикальной скоростью самолет сильно ударился о поверхность ВПП, в результате правую опору шасси заклинило в полуубранном положении. Летчик трижды пытался ее вытряхнуть, прикладываясь левым колесом к полосе, но безрезультатно. Тогда Парк набрал высоту 3000 м, выработал все топливо и катапультировался. Второй экземпляр самолета, предназначенный непосредственно для исследований характеристик заметности, взлетел 20 июля и в течение последующих 12 месяцев выполнил 52 полета, полностью завершив программу испытаний. Их финальная фаза включала "игру" с реальной ПВО, когда самолет пытались обнаружить всеми имеющимися средствами. "Хэв блю" продемонстрировал действительно низкую заметность в радиолокационном, инфракрасном и акустическом диапазонах, доказав практическую возможность создания малозаметного боевого самолета.




 ЛТХ:
Модификация   Have Blue
Размах крыла, м   6.86
Длина самолета, м   14.40
Высота самолета, м   2.28
Площадь крыла, м   105.90
Угол стреловидности, град   35.86
Масса, кг  
  пустого самолета   4060
  максимальная взлетная   5670
  топлива   1588
Тип двигателя   1 ТРД General Electric J85-GE-4A
Тяга, кгс   1 х 1338
Максимальная скорость, км/ч   966
Крейсерская скорость, км/ч   456
Продолжительность полета, ч   1
Практический потолок, м   10200
Экипаж, чел   1


 Доп. информация :


  Фотографии:

 Have Blue
 Have Blue
 Have Blue
 Have Blue
 Have Blue

  Схемы:

 Have Blue

  Варианты окраски:

 Have Blue

 



 

Список источников:

Авиация и Время. Владимир Ильин, Андрей Совенко. "Найтхок" почти не виден
de Agostini. Мировая Авиация. Разработка F-117 : Have Blue
F-117A.com. The Have Blue
Globalsecurity.org. Have Blue - Experimental Survivable Testbed (XST)


Уголок неба. 2015  (Страница:     Дата модификации: )



 

  Реклама: