Малозаметный бомбардировщик F-117A Night Hok

ВИДИМЫЙ НЕВИДИМЫЙ САМОЛЕТ

(“ЛОКХИД” F-117A)

Какие только клички и обозначения не приписывали (иногда умышленно) этому до недавних пор сверхсекретному самолету: “Хромающий гоблин”, "Призрак", “Привидение”, “Реактивная летучая мышь”, “Голубая Мария”, “Козодой”, “Аврора”, CSIWRS, COSIRS, CSIRS, F-19, RF-19, А-19, AR-19, F-25. Сейчас его знают как F-117A “Найт Хоук” (“Козодой”)...

История создания самолета уходит своими корнями в начало 70-х годов.

Разработка технологических методов для создания малозаметных летательных аппаратов началась в США, по всей вероятности, еще в середине 60-х годов. Следующим шагом в этом направлении были попытки строительства с применением разработанной технологии летательных аппаратов с низким уровнем демаскирующих признаков, то есть демонстраторов.

“Крестным отцом” первого самолета-демонстратора XST (Экспериментальная испытательная установка технологии скрытности) фирмы “Локхид”, как и созданного на его базе F-117A, по праву можно считать советского физика Петра Уфимцева, разработавшего простой и надежный метод расчета эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) геометрических фигур, который был опубликован в статье “Метод краевых волн в физической теории дифракции” в 1962 году.

Именно этот метод был взят за основу Денисом Оверхользером, математиком и специалистом в области радиолокации Отделения перспективных проектов “Сканк Уоркс” фирмы “Локхид”, при разработке программ ЭВМ для расчета ЭПР. В дальнейшем это во многом предопределило успех “Локхида”.

В 1975 году ВВС США и Управление по разработке НИР военного применения при министерстве обороны США (DARRA) объявили конкурс среди самолетостроительных фирм по созданию малозаметного летательного аппарата. В конкурсе приняли участие пять ведущих американских фирм, включая “Нортроп”, “Дуглас” и “Боинг”. В том же году к ним присоединилась и “Локхид” в лице Отделения “Сканк Уоркс”. Конкурс состоял из нескольких этапов, последний из которых предусматривал постройку и испытания летательных аппаратов с малой заметностью (радиолокационной, инфракрасной, акустической и визуальной) для демонстрации эффективности применяемой технологии и правильности выбранной концепции.

В октябре того же года были объявлены победители первого этапа конкурса. Ими стали фирмы “Нортроп” и “Локхид”, которые получили контракты по 1,5 млн. долл. на постройку моделей разработанных ими вариантов самолетов для измерения ЭПР.

В начале апреля 1976 года после испытаний моделей “Локхид” стала победительницей очередного этапа конкурса — значения ЭПР ее модели оказались во много раз меньше. Со следующего этапа программа получила кодовое обозначение “Хэв Блю”. В рамках программы фирма “Локхид” должна была построить два летных экспериментальных самолета.

Работа над первым XST HB1001 (“Хэв Блю” № 1001) началась в “Сканк Уоркс” в июле 1976 года. Первая гонка двигателей на нем производилась 4 апреля 1977 года в Бербэнке. Для обеспечения требуемой секретности самолет установили между двумя трейлерами с натянутой над ними маскировочной сетью.

Созданная для расчетов ЭПР компьютерная программа “Эхо-1” позволяла производить расчеты, оперируя только двухмерными поверхностями. Эти ограничения привели к созданию аэродинамической компоновки самолета с наружными обводами, представлявшими собой исключительно прямые линии, и внешней поверхностью—большим набором плоскостей, ориентированных в пространстве таким образом, что поступающая энергия отражалась в любом другом направлении, кроме направления на источник излучения.

Для проведения испытаний HB1001 был частично разобран (отстыкованы консоли крыла), погружен ночью на транспортный самолет С-5А и доставлен в секретный летно-испытательный центр (ЛИЦ) в местечке Грум-Лейк, в труднодоступной и пустынной местности Невады. Здесь в свое время проходили испытания такие не менее секретные аппараты, как U-2

, A-12, SR-71 и разведывательный беспилотный ЛА GTD-21, также являвшиеся плодами творческой деятельности “Сканк Уоркс”.

Всего построили три самолета, два из которых отправили в Грум-Лейк, а третий оставили на заводе для статических испытаний, в ходе которых он был разрушен.

Первый полет HB1001 состоялся 1 декабря 1977 года. Его пилотировал Билл Парк, известный летчик-испытатель фирмы “Локхид”, первым достигнувший на самолете SR-71 расчетной скорости (число М более трех) и первым осуществивший посадку самолета U-2 на палубу авианосца.

HB1001 предназначался для исследований летных характеристик, устойчивости и управляемости, в то время как HB1002 — для демонстрации малой заметности. До конца 1977 года HB1001 совершил 36 полетов, а 4 мая 1978 года потерпел аварию. Биллу Парку пришлось покинуть самолет, при этом пилот получил серьезные повреждения и в дальнейшем был вынужден уйти с летной работы.

20 июля 1978 года состоялся полет второго экземпляра XST HB1002, который пилотировал летчик ВВС США Норман Дисон. Он в дальнейшем и выполнил большую часть запланированной работы. В течение 12 месяцев HB1002 совершил 52 полета. Основные испытания по радиолокационной заметности закончились в сентябре 1978 года, против комплексной системы ПВО—в июле 1979 года. В ходе испытаний самолет демонстрировал характеристики малой заметности в условиях противодействия систем наземного и воздушного базирования, а также малой акустической заметности. Результаты по снижению визуальной заметности оказались недостаточно хорошими из-за пятнистой серо-голубой окраски.

11 июля 1979 года HB1002 потерпел аварию, вызванную отказом в гидравлической системе. Дисон, пилотировавший самолет, был вынужден покинуть горящую машину.

Несмотря на утраты, фирма “Локхид” продемонстрировала жизнеспособность выбранной концепции — самолеты летали и были действительно малозаметны. ВВС США приняли решение о разработке полномасштабного варианта первоначального образца в рамках секретной программы “Сеньор Тренд”, которая началась в сентябре 1978 года.

К этому времени определились основные боевые задачи для самолета, что позволило фирме “Локхид” сузить направление усилий при проектировании. Самолет с малой ЭПР идеально подходил для нанесения ударов по наземным объектам при соблюдении специфических требований, а именно:скрытного проникновения через оборону противника и уничтожения высокоприоритетных целей с помощью оружия точного наведения.

Необходимо было сделать самолет полностью автономным — не зависящим от какой-либо внешней связи при выполнении боевой задачи.Требовалось обеспечить почти непринимаемую в расчет ЭПР, значительно уменьшить инфракрасное излучение, снизить наблюдаемость самолета за счет геометрических размеров и окраски, а также заметность специфического выхлопа силовой установки и инверсионного следа при полете на средних высотах.

В декабре 1978 года после одобрения программы президентом США Джимми Картером отделение “Сканк Уоркс” формально приступило к полномасштабной разработке самолета, который в дальнейшем получил обозначение ВВС США F-117A “Найт Хоук”. фактически же работы начались несколько раньше, 16 ноября — с момента подписания контракта с ВВС.

Хотя первоначальные требования ВВС США ограничивались скромной закупкой 20 самолетов, Конгресс США настоял на приобретении большего количества машин—для формирования авиакрыла. В результате было закуплено 59 самолетов F-117A.

18 июня 1981 года YF-117, прототип F-117A, совершил первый полет в ЛИЦ Грум-Лейк. Пилотировал его Хэл Фарли, старший летчик-испытатель фирмы “Локхид”. Полет (в отличие от многих других) состоялся в дневное время. Первый серийный F-117A (01) поднялся в воздух 15 января 1982 года. За ним с интервалом 8—10 недель последовали поставки других серийных машин.

Для формируемого авиакрыла была подготовлена специальная авиабаза неподалеку от заброшенных серебряных рудников города Тонопа и проведены соответствующие мероприятия по обеспечению секретности. По завершении формирования боевая часть получила обозначение “37-е тактическое истребительное авиакрыло”.

За время своего существования самолеты F-117A скрытно побывали в различных уголках мира (Великобритании, Панаме, Саудовской Аравии, Нидерландах, Южной Корее и в других странах), куда они перебрасывались с целью освоения возможных театров военных действий, а также для участия в боевых действиях (Панама, 1989 г.; Персидский залив, 1990—1991 годы). В разной степени подготовки находились и планы применения самолетов F-117A против Ливана, Никарагуа, Гренады (1983 г.), Ливии (1986 г.) и Боснии (1995 г.).

ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ САМОЛЕТА F-117A

Экипаж, чел............................................ 2
Длина самолета, м .......................... 20,08
Высота самолета, м ........................ 3,785
Площадь крыла, м2 ......................... 105,9
Количество и тип двигателей ....... 2 х F404-GE-F1D2
Масса пустого самолета, кг ........... 13 600
Масса топлива во внутр. баках, кг ..............более 5400
Масса боевой нагрузки (расчетная), кг ......... 2270
Максимальная взлетная масса, кг ........ 23 800
Максимальное число М ..................... 0,95
Максимальная скорость на уровне моря, км/ч ...... 1040
Взлетная скорость, км/ч..................... 306
Посадочная скорость, км/ч ................ 227
Эксплуатационная перегрузка............. +6
Максимальная высота полета, м ...13 700
Радиус действия с боевой нагрузкой (без дозаправки топливом в полете), км ....... 1110

Самолет “Локхид” F-117A:

1 — створка дополнительного воздухозаборника двигателя, 2 — управляемая бомба GBU-10, 3 — управляемая бомба GBU-27, 4 --приемники воздушного давления, 5 - блок оптико-электронных датчиков (ИК-станция переднего обзора и дальномер-целеуказатель), 6 - фонарь кабины, 7 — решетка воздухозаборника двигателя, 8 — выдвижная антенна радиосвязи, 9 — заборник вентиляции отсека двигателя, 10 — внешний элевон. 11 — внутренний элерон, 12 - цельноповоротная консоль хвостового оперения, 13—нижняя кромка сопла двигателя, 14 вентиляционная решетка, 15—ниша ИК-станции обзора нижней полусферы, 16 створка передней опоры шасси, 17 — створка основной опоры шасси, 18 — створка бомболюка, 19 — выдвижной топливоприемник системы дозаправки в воздухе, 20 —лючок системы охлаждения высокочастотного оборудования, 21 -- солнцезащитный щиток, 22 — индикатор отображения информации на лобовом стекле AN/AVQ-28, 23 — основной дисплей, 24 -выдвижной пилон подвески бомб, 25 — посадочная фара

Приборная доска

Вид бомбы GBU-27 в выпущенном положении

Фонарь кабины пилота, увеличено

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ САМОЛЕТА

Фюзеляж — полумонококовой конструкции, состоит из трех секций: носовой, центральной и хвостовой. Носовая содержит передний и закабинный отсеки оборудования, кабину и нишу передней опоры шасси. В переднем отсеке установлена электронная аппаратура электродистанционной системы управления полетом и оптико-электронные станции прицельно-навигационного комплекса IRADS. Впереди носовой секции расположены четыре штанги приемников воздушного давления.

В районе передней опоры шасси имеется ниша, где размещается турель с датчиком ИК-станции переднего обзора нижней полусферы (работающей в инфракрасном диапазоне) и лазерным дальномером-целеуказателем. Ниша закрыта сетчатым прозрачным электропроводящим экраном, не пропускающим РЛ-излучение, но свободно пропускающим излучение в ИК-диапазоне.

Экран крепится с помощью накладки пилообразной формы по периметру для рассеивания приходящего радиолокационного излучения РЛС противника.

Непосредственно под лобовым стеклом фонаря находится ниша, в которой под таким же электропроводящим экраном — турель с датчиком ИК-системы переднего обзора в верхней полусфере и с лазерным дальномером-целеуказателем.

Фонарь кабины — почти трехгранной формы, но с включением очень узкого лобового стекла, установленного (с учетом возможных отражений) с большим наклоном. Для уменьшения составляющей ЭПР от кабины остекление фонаря имеет многослойное металлизированное отражающее покрытие.

В центральной секции расположены воздухозаборники с воздушным каналом, двигатели, отсек вооружения, фюзеляжные топливные баки и ниши главных опор шасси. Силовая схема секции включает несколько широких цельнокованых шпангоутов.

Воздухозаборники находятся позади кабины над крылом и имеют прямоугольную форму с косым срезом входа и поперечными перегородками. При облучении самолета снизу в передней полусфере они экранируются крылом. Воздухозаборники постоянно закрыты тонкостенными решетками с мелкими ячейками из композиционного материала, обладающего радиопоглощающим свойством. Наличие таких решеток обеспечивает

экранирование лопаток компрессора двигателя, при этом излучение РЛС частично поглощается, а частично рассеивается вокруг решетки и внутри воздушного канала.

Воздухозаборники оборудованы двумя створками дополнительного забора воздуха. Они расположены в верхней части воздушного канала и открываются внутрь при малых скоростях полета, рулежке, а также при больших углах атаки самолета. На входе в воздухозаборники часть потока холодного воздуха отделяется. Проходя через каналы вдоль двигателя, формирующие эжектор, она попадает прямо в широкие плоские выходные сопла, где смешивается с горячими газами и частично охлаждает их.

Хвостовая секция включает в себя широкие плоские выходные сопла, ниши тормозного парашюта и посадочного крюка. Там же размещается оборудование радиоэлектронного противодействия и крепится V-образное хвостовое оперение.

Выходные сопла имеют в сечении переменный профиль, их форма изменяется от цилиндрической (сразу же за двигателем) до широкой щели,разделенной на 12 каналов вертикальными перегородками высотой около 150 мм. Это “утконосое” устройство заканчивается выдающейся назад и приподнятой нижней кромкой из титанового сплава, облицованной термостойкими .керамическими плитками (используются в многоразовом космическом корабле “Шаттл”). Такая конструкция сопла оптимизирована для формирования плоской выхлопной струи и ускорения ее смешивания с окружающим воздухом.

Крыло имеет постоянную стреловидность по передней кромке (67,5°) и нетрадиционный профиль.Передняя кромка острая, без механизации и является продолжением фюзеляжа. Крыло выполнено в основном из алюминиевых сплавов. В районе законцовок,образованных несколькими плоскими поверхностями, установлены аэронавигационные огни, линзы которых сделаны с учетом минимизации радиолокационного отражения.

V-образное хвостовое оперение крепится в самой задней точке фюзеляжа

непосредственно перед соплами. Угол развала консолей составляет 85°. Оперение покрыто РПМ и имеет профиль сдвоенного ромба. Консоли оперения цельноповоротные, с гидравлическим приводом, используются для управления по направлению и не связаны с управлением по высоте.

Взлетно-посадочные устройства включают обычное трехопорное шасси с масляно-воздушными амортизаторами, тормозной парашют и тормозной крюк. Шасси имеет одну носовую опору с одним управляемым колесом и две основные (тоже одноколесные). Все три опоры убираются вперед в ниши фюзеляжа. Створки ниш основных опор состоят из двух частей, передняя призматическая часть после выпуска опоры вновь закрывается.

Тормоза колес основных опор — дисковые, оснащены автоматами противоскольжения. Для сокращения длины пробега при посадке используется тормозной парашют, который размещается сверху самолета в нише между корневыми частями V-образного оперения. Закрывается ниша двумя створками.

На нижней поверхности хвостовой секции фюзеляжа в закрытой нише расположен тормозной крюк для посадки самолета на аэродромах, оборудованных средствами аварийного торможения.

Силовая установка состоит из двух бесфорсажных двухконтурных турбореактивных двигателей F404-GE-F1D2 фирмы "Дженерал Электрик" с тягой по 4890 кг.

Запас топлива (более 7000 л) находится в двух фюзеляжных и четырех крыльевых баках. При длительных полетах может использоваться дополнительный топливный бак, размещаемый в отсеке вооружения. Самолет оборудован системой дозаправки топливом в полете. Убирающийся топливоприемник поворотного типа находится в верхней части фюзеляжа, за кабиной.

На самолете F-117A имеется отсек вооружения, где могут быть подвешены боеприпасы общей массой до 2270 кг. Длина отсека составляет 4,7 м, ширина — 1,75 м. Применялись управляемые (корректируемые) авиабомбы (УАБ) типа GBU-10, GBU-12 и GBU-27 с лазерными системами наведения.

Самолет F-117A может нести также управляемые ракеты (УР) AIM-9 “Сайдуиндер” класса “воздух—воздух”, AGM-65 “Мэйврик” общего назначения для атаки наземных целей, противорадиолокационные ракеты AGM-88 HARM, противокорабельные ракеты AGM-84 “Гарпун”, а также небольшое семейство оружия, обладающего повышенной точностью и некоторыми характеристиками малой заметности. Хотя указанный перечень выглядит довольно убедительным для самолета такого назначения, как F-117А, реальные подтверждения его в настоящее время отсутствуют.

В случае необходимости самолет F-117А может быть доработан под стандартные тактические авиационные ядерные бомбы В61 или В83.

Работы по усовершенствованию первого малозаметного боевого самолета и созданию его вариантов продолжаются, рассматривается и возможность эксплуатации его с авианосцев.

А.ЯВОРСКИЙ

Чертежи для печати
Источник: "Моделист-Конструктор" 1997, №1
OCR: Андрей Мятишкин