Истребитель Grumman F9F-2 Panther

САМЫЙ МАССОВЫЙ ПАЛУБНЫЙ ИСТРЕБИТЕЛЬ

(F9F “ПАНТЕРА”)

Первыми реактивными самолетами, принятыми на вооружение ВМС США, стали истребители FJ-1 “Фыори” фирмы “Норт Америкен” и FH-1 “Фантом” фирмы “Дуглас”. По своим техническим характеристикам они были скорее экспериментальными, чем боевыми машинами, к тому же их общее количество не превышало 100 единиц.

Первым по-настоящему массовым палубным истребителем стал самолет F9F “Пантера”, разработанный фирмой “Грумман” во второй половине 40-х годов. Конструкция его предусматривала возможные модернизации машины. В частности, на базе “Пантеры” были созданы первый палубный самолет с изменяемой стреловидностыо крыла “Ягуар”, истребители “Кугуар” и “Тайгер”. Таким образом, F9F можно считать одним из самых удачных самолетов фирмы “Грумман”. Именно он позволил ей выйти в бесспорные лидеры среди фирм, работающих на авиацию флота США.

К разработке своего первого реактивного палубного самолета фирма “Грумман” приступила в 1945 году. В документах он получил обозначение “модель G-75”. Эскизный проект машины предусматривал использование двигателей J-30 фирмы “Вестингауз”, которая с 1943 года работала исключительно по заказам ВМС и уже поставляла серийные двигатели этой модели для истребителя FH-1 “Фантом”. Первые J-30 с максимальной тягой 620 кг использовались в качестве ускорителей на истребителе “Корсар” и среднем бомбардировщике “Мародер” еще в 1944 году. К 1945 году тягу J-30 удалось довести до 730 кг, но, тем не менее, одного такого двигателя для взлета, а тем более для ведения воздушного боя явно недостаточно. Постепенно увеличивая количество ТРД и просчитывая основные характеристики самолета, конструкторы остановились на варианте с четырьмя J-30. Фюзеляж не мог вместить их, и двигатели пришлось вынести на крыло,скомпоновав попарно в двух пакетах. Внешне G-75 стал походить на истребитель “Метеор” фирмы “Глостер”.

Первоначально флот видел в новой машине перехватчик и требовал, чтобы она была двухместной. Уже после подписания первого контракта (это замечательное событие произошло 22 апреля 1946 года) и присвоения самолету обозначения XF9F-1 военные изменили свои требования, и осенью 1946 года работы по G-75 свернули. Конструкторам пришлось кардинально переделать проект. Неуклюжий четырехдвигательный перехватчик превратился в изящный самолет с прямым крылом и треугольным вертикальным хвостовым оперением - G-79 (XF9F-2). Именно тогда к обозначению F9F прибавилось название “Пантера”. Осуществить такое превращение стало возможным лишь с помощью новых двигателей “Нин” английской фирмы “Ролле- Ройс”. Одного такого ТРД (максимальная тяга 2270 кг) оказалось достаточно для взлета с палубы без использования катапульты.

Рассматривая возможные варианты размещения силовой установки, конструкторы сразу отказались от распространенной схемы с лобовым воздухозаборником. Она полностью исключала возможность получения конструктивно простой топливной системы. При наличии одного центрального воздушного канала горючее приходилось размещать в различных частях фюзеляжа, что усложняло топливную систему и затрудняло обеспечение центровки самолета при выработке керосина. Разработчики выбрали схему с раздвоенными воздушными каналами, проходящими по бортам фюзеляжа. Это позволило разместить в фюзеляже достаточно емкие баки, а в носовой части фюзеляжа установить мощное пушечное вооружение и радиолокационный прицел. Воздухозаборники двигателя вывели на переднюю кромку корневой части крыла, что привело к увеличению его толщины.

Большие трудности возникали при выборе наивыгоднейшего угла расширения каналов в районе центробежного компрессора двигателя. Для проверки разных вариантов внутреннего устройства воздухозаборников фирма “Грумман” построила специальный стенд, позволяющий измерять фактическую тягу двигателя с учетом всех потерь во всасывающих и выхлопных устройствах. Опытный образец истребителя закатывали на специальную подвижную платформу с пневматическим динамометром. Для установки самолета в горизонтальное положение из пневматики переднего колеса стравливали воздух, а из амортизатора сливали гидравлическую жидкость. После запускали двигатель и “гоняли” его на всех режимах. Труды не пропали даром, расчеты показали, что скороподъемность увеличилась на 15%.

Была решена и еще одна трудная задача — охлаждение хвостовой части фюзеляжа. Дело в том, что сопло двигателя и выхлопная труба нагревались до 700° С, а алюминиевая обшивка выдерживала только 120°С. Опасный нагрев обшивки устранили за счет продувки воздуха через кожух из жаропрочной стали, в который одели выхлопную трубу. Одновременно кожух выполнял роль противопожарной перегородки. Правда, из-за большого перетекания воздуха через кожух увеличилось лобовое сопротивление и существенно снизилась дальность полета.

Видя успешное продвижение проектирования нового истребителя, флот заключил контракт на производство трех опытных образцов: двух — с английскими двигателями “Нин” и один — с американскими J33 фирмы “Аллисон”. Последний имел обозначение XF9F-3. К концу 1947 года строительство первого опытного образца (с заводским номером 122475) завершилось, и 21 ноября 1947 года летчик-испытатель Кораин Меер поднял самолет в воздух. Машина XF9F-3 с американским двигателем взлетела через девять месяцев — 16 августа 1948 года.

Летные испытания двух вариантов самолета проходили быстро и без особых проблем. Максимальная скорость полета составляла 920 км/ч, скороподъемность 30,5 м/с. Единственным недостатком была малая дальность полета. Конструкторы увеличили ее за счет установки несъемных топливных баков на концах крыла. Посадка на палубу с заполненными концевыми баками запрещалась из соображений прочности. Для быстрого опорожнения баков перед посадкой разработали специальную систему слива топлива под воздействием набегающего потока воздуха. При скорости полета не менее 320 км/ч горючее сливалось за 40 с. Испытания самолетов с баками показали, что аэродинамика крыла улучшилась. В полете баки играли роль концевых шайб и увеличивали эффективное удлинение крыла.

Обе модификации самолета запустили в серийное производство. Первоначальный заказ предусматривал выпуск 47 истребителей F9F-2 и 54 F9F-3. Первые серийные самолеты поступили на Атлантический флот в эскадрилью VF-51. Торжественная церемония передачи машин состоялась на авиабазе в Сан-Диего 8 мая 1949 года. Следующими подразделениями, получившими “пантеры”, стали эскадрильи VF-21 и VF-61 из Норфолка. F9F поступили и в части морской пехоты США (в эскадрильи VMF-115 и VMF-223 из Черри Пойнт и VMF-311 из Эль Того). Серийное производство первых модификаций завершилось с выпуском 569-го самолета F9F-2 и 55-го F9F-3.

В строевых частях “пантер” ждала первая модернизация. Через нее прошли все самолеты F9F-3. Причина этой дорогостоящей затеи крылась в нежелании командования эксплуатировать два различных двигателя на одном типе самолета. Несмотря на то, что специалистам фирмы было выгодно получать ТРД от двух независимых производителей, что защищало производство от всякого рода случайностей, требование заказчика было исполнено, и на все F9F-3 установили двигатели J42-P-8 “Пратт энд Уитни” (такое обозначение получили двигатели “Нин”, строящиеся в США по лицензии).

В 1949 году “Грумман” произвела на свет новую модификацию самолета — F9F-4. Вместо двигателя J42-P-8 поставили более мощный JЗЗ-A-1бФ с тягой 2880 кг. При этом фюзеляж удлинили на

600 мм и увеличили запас топлива. Максимальная скорость облегченного F9F-4 достигла 1010 км/ч. Флот заказал 73 истребителя этой модификации. Первый экземпляр сделали из обычной серийной “Пантеры” F9F-2. Всего построили 109 самолетов F9F-4.

В это время открывается самая интересная страница в истории “Пантеры” и всей американской палубной авиации. На фирме “Грумман” приступили к постройке первого палубного истребителя с изменяемой стреловидностью крыла. Заказ на два таких самолета поступил еще в марте 1948 года. Самолет получил название “Ягуар” и обозначение XF10F-1. В основу конструкции лег фюзеляж “Пантеры” F9F-2. В 1949 году программа постройки истребителя получила статус приоритетной, и на ее реализацию выделили большие материальные средства. Облет прототипов запланировали на осень 1949 года.

Первоначальные варианты самолета предусматривали использование одного турбореактивного двигателя J40-WE-6 фирмы “Вестингауз” и одного жидкостного ракетного двигателя фирмы “Кертисс-Райт” с тягой более 2000 кг. Сопло ЖРД наклонялось вниз под углом 16,5° для сокращения взлетной дистанции. Когда выяснилось, что изменяемая стреловидность крыла дает почти такое же сокращение дистанции, от ЖРД отказались.

18 августа 1950 года флот увеличил заказ до 12 самолетов. После начала Корейской войны количество заказанных самолетов “Ягуар” увеличилось до 70 штук. Строительство первого экземпляра закончилось в начале 1952 года. Самолет представлял собой цельнометаллический моноплан с высокорасположенным крылом и Т-образным горизонтальным хвостовым оперением. Изменение стреловидности крыла в пределах от 13,5° до 42,5° производилось одновременно с его перемещением вдоль продольной оси самолета для компенсации смещения аэродинамического фокуса. Аналогичное решение применили на самолетах Х-5 “Белл” и Р. 1101 “Мессершмитт”. Механизация крыла состояла из

предкрылков, закрылков (на 80% размаха) и элеронов. Взлетная масса самолета составила 12 400 кг.

Из сборочного цеха опытный экземпляр перевезли на авиабазу Эдварде. 19 мая 1952 года Корвин Меер поднял самолет в воздух. Не считая мелких технических неполадок, первые полеты прошли нормально. Но двигатель J40 не выдавал требуемых характеристик, его максимальная тяга составляла только 63% от заявленной фирмой “Вестингауз”. Хваленая электронная система управления двигателем была капризной и инерционной. От команды на снижение тяги до действительного ее снижения проходила 21 секунда. Во время показа “Ягуара” командованию флота Меер сажал машину с отказавшей системой управления двигателем по очень крутой траектории и чуть не разбил истребитель. Пробег при этом составил всего 275 метров. Командование, не зная истинной причины таких “успехов”, было в восторге и заказало еще 30 “ягуаров”.

До 1953 года F10F-1 выполнил 290 полетов. На 90% был готов второй экземпляр “Ягуара”. Все недостатки, выявленные в ходе испытаний, устранили, и машина была полностью готова к принятию на вооружение. Однако из-за раздоров между ВМС и ВВС истребитель не приняли на вооружение.

Следующей модификацией “Пантеры” стал самолет F9F-5. Первый полет его состоялся 21 декабря 1949 года. Это была последняя и самая совершенная “Пантера” с двигателем J48-P-6A с максимальной тягой 3180 кг. Высоту в 12 200 м она набирала всего за три минуты.

Во время войны в Корее “Пантера” была основным истребителем ВМС США.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ | F9F-2 | F10F-1 | F9F-4 | F9F-5
Длина, м | 11,24 | 16,70 | 11,84 | 11,83
Высота, м | 3,47 | 3,47 | 3,47 | 3,73
Размах крыла, м | 11,58 | 15,4/11 |  |
Площадь крыла, м2 | 23,22 | 42,2 | 23,22 | 23,22
Удельная нагрузка на крыло, кг/м2 | 272 | 354 | 280 | 290
Масса пустого, кг | 3990 | — | 4000 | 4605
Масса взлетная, кг | 6400 | 14970 | 6850 | 7530
Масса максимальная взлетная, кг | 8100 | — | 8900 | 9344
Тяга двигателя, кг | 2600 | 5280 | 2880 | 3180
Максимальная скорость, км/ч | 920 | 1170 | 920 | 932
Скороподъемность, м/с | 30,5 | — | 30 | 25,8
Потолок практич., м | 12200 | 13300 | 12000 | 13045
Полезная нагрузка, кг | 900 | — | 1364 | 1364
Дальность полета, км | 2300 | — | 2000 | 2093

ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ

Истребитель F9F “Пантера” являлся цельнометаллическим монопланом со среднерасположенным прямым крылом.

Фюзеляж типа полумонокок конструктивно состоял из трех частей. В передней части, обтекатель которой для технического обслуживания мог сдвигаться вперед, находились пушки, боезапас и оборудование. В центральной части фюзеляжа —два отсека. Первый —герметичный, в нем располагалась кабина летчика. Второй, отделенный от первого противопожарной перегородкой, скрывал топливные баки. В хвостовом отсеке был смонтирован двигатель. При необходимости он отстыковывался от фюзеляжа. В верхней и нижней частях хвостового отсека имелись четыре люка, через которые подавался воздух в двигатель на разбеге и стоянке. Тормозной крюк убирался в коробчатый обтекатель; в нижней его части крепилась дополнительная убирающаяся хвостовая опора.

Кабина летчика закрывалась каплевидным фонарем, подвижная часть которого сдвигалась назад. В конце остекления подвижной части фонаря была закреплена антенна радиокомпаса. Кресло летчика катапультируемое. Первый случай использования этого кресла в боевых условиях зарегистрирован 21 сентября 1950 года. F9F-2 попал под огонь зенитной артиллерии; едва дотянув до моря, летчик катапультировался и был подобран вертолетом через несколько часов.

Складывающееся крыло имело отклоняемые носки, ось вращения которых находилась на расстоянии 150 мм от передней кромки. Механизация крыла включала закрылки и элероны. На “Пантере” F9F-2B (истребитель-бомбардировщик) на крыле закреплялись восемь пилонов для подвесного вооружения.

Хвостовое оперение самолета однокилевое. Руль направления состоял из двух частей. Рули высоты и направления оборудовались триммерами.

Шасси истребителя трехстоечное с носовым колесом. Все стойки имели по одному колесу с пневматиками высокого давления.

Силовая установка “пантер”, в зависимости от модификации, могла состоять из двигателей J42, J33, J35 или J48. Все двигатели форсировались впрыском воды в компрессор. Бак для воды находился в хвостовой части фюзеляжа.

Оборудование состояло из радиостанции, системы опознавания и радиолокационного дальномера AN/APG-30. На истребителях-бомбардировщиках F9F-2B дополнительно устанавливалась бомбардировочная прицельная система LABS. Система управления — бустерная с жесткой проводкой управления.

Встроенное вооружение машины состояло из четырех пушек калибра 20 мм с боезапасом 180 снарядов на ствол. На восьми внешних узлах подвески могли размещаться восемь 127-мм неуправляемых ракет РМФК и восемь 112-кг бомб или зажигательные баки.

А.ЧЕЧИН

Gnimman F9F-2 Panther:

1 — амбразуры пушек, 2 — обтекатель радиокомпаса, 3 — воздухозаборник охлаждения электроники, 4 — антенна радиосвязи, 5 — тормоз воздушный фюзеляжный, 6 — пилоны внешней подвески, 7 — створки основного шасси, 8 — тормоза воздушные центроплана, 9 — опора хвостовая, 10 — крюк тормозной, 11 — сопло двигателя, 12 — секция руля направления нижняя, 13 — триммер руля направления, 14 — секция руля направления верхняя, 15—киль, 16—стабилизатор, 17— воздухозаборники дополнительные, 18 — бак топливный крыльевой, 19 — люк горловины фюзеляжного топливного бака, 20 — огонь навигационный (зеленый), 21 — фонарь кабины пилота, 22 — обтекатель носовой съемный, 23 — окна панорамного АФА, 24— окно планового АФА, 25 — гребень аэродинамический, 26 — воздухозаборник двигателя, 27 — консоль крыла, 28 — стойка шасси основная, 29 — стойки шасси носовая, 30 — створка люка носового шасси, 31 — элерон, 32 — триммер элерона, 33 — закрылок, 34 — руль высоты, 35 — триммер руля высоты, 36 — прицел AFCS Mk6 Mod 0,37 — кресло катапультируемое, 38 — огонь навигационный (красный), 39 — воздухозаборник стартера, 40 — ступенька выдвижная, 41 — ступеньки встроенные.

Чертежи для печати
Источник: "Моделист-Конструктор" 1998, №4
OCR: Андрей Мятишкин