Палубный истребитель F-9j Cougar

ДИКИЕ КОШКИ ГРУММАНА

Истребитель «Кугуар» создавался путем модернизации самолета F9F-5 «Пантера», однако от своего предшественника он имеет существенные отличия, что заслуживает специального рассмотрения.

Прогресс в области аэродинамики позволил уже в 1947 году выпустить серийные самолеты со стреловидным крылом и скоростями полета, приближающимися к звуковым. В США лидирующую позицию в создании машин, крыло которых имело значительную стреловидность, заняли военно-воздушные силы. Только в период с 1945 по 1950 год по заказу ВВС было построено 12 таких самолетов различного назначения и аэродинамической компоновки. У военно-морских сил дела с новой техникой обстояли гораздо хуже. В тот же период флот поднял в воздух только два подобных самолета: один боевой — F7U «Катлесс» и один экспериментальный — D588-II «Скайрокет», предназначенный для исследований сверхзвуковых скоростей.

Причина столь значительного отставания — в плохом финансировании с одной стороны и ограниченных возможностях авианесущих кораблей с другой. Размеры полетной палубы не позволяли самолетам иметь посадочную скорость более 185 км/ч. Это техническое требование и было основной причиной, по которой «Катлесс» с посадочной скоростью 192 км/ч шесть лет не могли принять на вооружение. Длительные испытания P7U показали, что у самолета со стреловидным крылом ухудшались не только посадочные, но и взлетные характеристики. Большая масса конструкции стреловидного крыла по сравнению с прямым и меньшая подъемная сила на взлете приводили к тому,что за время свободного разбега по палубе самолет не успевал разогнаться до взлетной скорости. Решить эту проблему можно было форсированием двигателя, увеличением угла атаки крыла при разбеге или, наконец, стартом с катапульты.

Улучшение финансового положения на флоте позволило размещать заказы на создание самолета со стреловидным крылом не только на фирме «Воут», которая продолжала попытки довести «Катлесс», но и на других «морских» авиационных фирмах: «Дуглас», «Норт Америкен», «Грумман» и «Макдоннэл».

«Дуглас» строила бесхвостый истребитель «Скайрэй», «Норт Америкен» и «Грумман» переделывали свои известные «Сейбр» и «Пантеру», а «Макдоннэл» проектировала тяжелый всепогодный перехватчик «Демон». Каждая из фирм начинала работы в разное время и шла к созданию новой машины своим путем, но опытные образцы всех четырех самолетов поднялись в воздух почти одновременно — в 1951 году.

«Дуглас» и «Макдоннэл» попытались компенсировать недостатки стреловидного крыла большей энерговооруженностью и сделали ставку на новый, усердно рекламируемый двигатель «Вестингауз» J40. Однако летные испытания показали, что высокие характеристики двигателя находятся в вопиющем противоречии с его низкой надежностью. В результате фирмы потеряли почти шесть лет на поиски более надежной силовой установки и соответствующие изменения в конструкции, а обе машины пришли на флот не только с большим опозданием, но и морально устаревшими.

«Норт Америкен» попыталась улучшить взлетно-посадочные характеристики (ВПХ) «Сейбра», удлинив переднюю стойку шасси (увеличив тем самым угол атаки при взлете), а также перевооружив его. Однако недостаток опыта в работе над палубными самолетами не позволил сделать это достаточно оперативно: доводка машины потребовала целых три года.

Инженеры фирмы «Грумман», проанализировав сложившуюся ситуацию, избрали для себя путь, по которому уже пошли их коллеги из фирмы «Рипаблик». Известная машина этой фирмы F-84 «Тандерджет» к концу 40-х годов стала устаревать. Была создана ее новая модификация XF-84F с улучшенными летными характеристиками, которых добились за счет установки стреловидного крыла и переделки хвостового оперения. Работы велись в условиях строжайшей экономии и без остановки серийного производства «Тандерджета». На проектирование и постройку нового самолета затратили всего 167 дней.

Такой сценарий вполне устраивал фирму «Грумман». И в конце 1950 года она приступила к работе над очередной моделью истребителя под кодовым названием G-93. Прототипом будущего самолета стал истребитель «Пантера», обладавший хорошими взлетно-посадочными характеристиками: посадочная скорость последней модификации этого самолета F9F-5 не превышала 166 км/ч! Однако установка стреловидного крыла влекла за собой ухудшение этого параметра, что могло погубить новую машину. Сохранить ВПХ на том же уровне можно было, увеличив площадь крыла и усилив его механизацию. Предполагаемые более высокие скорости полета нового самолета заставили заново проектировать корневую часть крыла, составляющую с фюзеляжем «Пантеры» неразъемную конструкцию. Дело в том, что «Пантера» рассчитывалась на скорости не более 1000 км/ч, а в полете на больших скоростях зализ такой формы неизбежно вызывал бы существенный прирост волнового сопротивления. При этом неправильное обтекание зоны сопряжения фюзеляжа и крыла (как говорят аэродинамики — интерференция) грозило привести к потере устойчивости, особенно во время маневрирования или при посадке. Для устранения этих явлений почти в два раза увеличили хорду новой корневой части, в основном благодаря большим зализам задней кромки крыла. Прямое горизонтальное хвостовое оперение заменили стреловидным. В отличие от XF-84F киль палубного истребителя после всех доработок сохранил прежнюю форму. Без изменений остались силовая установка и другие важные системы самолета.

Ознакомившись с ходом работ, ВМФ США заинтересовался новой разработкой фирмы «Грумман» и в марте 1951 года выдал заказ на производство и испытания партии опытных машин. 20 сентября поднялся в воздух первый такой самолет, получивший обозначение XF9F-6. Испытания показали, что летные характеристики машины были почти такими же, как и у «Пантеры», соответственно и поведение XF9F-6 в воздухе почти не отличалось от повадок «Пантеры».

Фирма доказала возможность создания палубного истребителя со стреловидным крылом, но она не добилась главного — максимальная скорость полета не увеличилась. И все же F9F-6, названный «Кугуаром», в декабре 1952 года приняли на вооружение. У командования флотом просто не было выбора, ведь остальные фирмы безнадежно завязли в проблемах. Первые серийные самолеты флот получил через пять месяцев после начала проектирования.

Увеличить скорость «Кугуара» должен был новый двигатель J48-P-8 фирмы "Пратт энд Уитни», созданный в тесном контакте с английской фирмой «Роллс-Ройс». Увеличение тяги по сравнению с предыдущим вариантом двигателя J48-P-6 было обусловлено изменением конструкции крыльчатки одноступенчатого центробежного компрессора и удлинением лопаток турбины. Перед установкой на F9F-6 двигатель проработал 90 часов на самолетах YF-93A, F9F-5 и в бомбоотсеке летающей лаборатории В-29. Его тяга на максимальном режиме увеличилась на 700 кгс. Теперь серийные «Кугуары» летали со скоростью 1100 км/ч и на пикировании преодолевали звуковой барьер. Всего истребителей F9F-6 «Кугуар» было построено 706.

По требованию военных фирма спроектировала модификацию F9F-7 под наиболее распространенный в то время двигатель J33-P-16A (фирмы «Аллисон»). Новый самолет внешне ничем не отличался от F9F-6. Выпускалась эта модификация небольшой серией (168 самолетов), потому что J33-P-16A уступал в тяге J48-P-8 на 680 кг.

На рубеже второй половины XX века флот нуждался не только в новых истребителях, но и в скоростных разведчиках. «Кугуару» не стоило большого труда перевоплотиться в воздушного шпиона. При создании фоторазведывательного варианта конструкторы объединили фюзеляж F9F-6 с носовой частью «Пантеры» F9F-5P, получив, таким образом, самолет-разведчик F9F-6P. Состав фотооборудования не изменился и состоял из плановой камеры К-17 и комбинированной установки из трех фотоаппаратов для перспективного фотографирования местности. Одновременно выпускалась специальная версия F9F-6D с аппаратурой радиоуправления крылатыми ракетами «Регулус-1», сменившая в частях устаревшие F9F-5KD.

18 декабря 1953 года в воздух поднялась следующая серийная модификация «Кугуара» — P9F-8 (выпущено712 машин). Основная причина ее появления крылась в небольшом радиусе действия первых «кугуаров». На самолете увеличили запас топлива и усовершенствовали крыло. Для размещения дополнительного горючего среднюю часть фюзеляжа удлинили на 200 мм, объем баков соответственно увеличился на 300 л. Крыло стало более тонким и изменило свой профиль, на передней кромке появился уступ. С появлением нового крыла были сняты некоторые ограничения по максимальной скорости полета. Еще одна важная особенность конструкции F9F-8 — отсутствие предкрылков. Их изъяли в расчете на увеличение размеров палуб в ходе начавшейся модернизации авианосцев.

В 1954 году на вооружение флота, наконец, поступили истребители FJ-2 «Фьюри» фирмы «НортАмерикен». Ожидалось появление серийных самолетов F4D «Скайрэй». Теперь «Кугуар» из единственного становился одним из трех. И судя по боевым успехам «Сейбра» в Корее и мировым рекордам истребителя «Скайрэй» — не самым лучшим.

В ответ специалисты «Грумман» быстро использовали конструктивное преимущество F9F над «Фьюри» и в свободную от воздухозаборника носовую часть поставили РЛС, а в комплект вооружения добавили ракеты ближнего боя AIM-98. Таким образом, «Кугуар» не сразу уступил место лидера конкурентам.

Вспомнив о том, что во время корейской войны «пантеры» часто выступали в роли штурмовиков, фирма наладила производство ударной модификации под обозначением F9F-8B. Вместо радиолокационного прицела на штурмовик поставили маловысотную бомбардировочную систему. На восьми пилонах под крылом самолет мог нести различное вооружение для ударов по наземным целям. Некоторые F9F-8B имели оборудование для подвески ядерного оружия. В ходе учений ударным «кугуарам» приходилось выполнять и сугубо транспортные задачи—доставлять к «окруженным» морским пехотинцам и сбрасывать на парашютах контейнеры с боеприпасами, медикаментами, продовольствием.

Изменения коснулись и разведывательного варианта «Кугуара»: на смену разведчику F9F-6P пришел более современный F9F-8P с удлиненной на 0,7 м носовой частью и новым фотооборудованием.

Система дозаправки топливом в воздухе позволяла «восьмеркам» резко увеличить свой радиус действия. Если палубные заправщики не долетали до места дозаправки, то «кугуары» стыковались с базовыми летающими лодками R3V-3 «Трейдуинд». Одна лодка могла заправить восемь самолетов — по четыре одновременно.

Перевооружение палубной авиации истребителями нового поколения потребовало создания соответствующего учебного самолета, и такой машиной стал двухместный F9F-8T, на котором осваивали стреловидное крыло будущие пилоты «крусейдеров», «фантомов» и «виджелентов». Учебные «кугуары» производились серийно до февраля 1960 года, всего было выпущено 399 самолетов. К этому времени другие модификации уже сняли с производства и вооружения. Последняя боевая эскадрилья «кугуаров» (VA-76) расформирована в середине 1959 года.

За восемь лет серийного производства фирма построила 1985 самолетов «Кугуар» различных модификаций. В 1962 году оставшиеся в береговых частях самолеты получили новые обозначения.

Обозначение | Новое
до 1962 года | обозначение
F9F-6D | DF-9F
F9F-8 | F-9J
F9F-8B | AF-9J
F9F-8T | TF-9J
F9F-8P | RF-9J

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Размах крыла, м .....................10,5

Длина, м.................................. 12,4

Высота, м ............................... 4,57

Масса пустого самолета, кг .. 5200

Максимальная взлетная масса, кг ............................ 9300

Скорость полета, км/ч ............ 1150

Практический потолок, м .... 15 250

Скороподъемность (на уровне моря), м/с ............ 29

Радиус действия (максимальный), км ............ 700

Боевая нагрузка, кг................ 1000

ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ

Истребитель «Кугуар» — это моноплан со среднерасположенным крылом стреловидностью 35°, в корневой части которого располагаются воздухозаборники треугольного сечения, каналы подвода воздуха к двигателям, ниши основных стоек шасси и гидравлический механизм складывания крыла. Механизация крыла включает в себя закрылки, интерцептеры и предкрылки.

Закрылки, занимающие 3/4 размаха крыла, используются для повышения подъемной силы на взлете и посадке. (Предкрылки имелись только на модификациях F9F-6 и F9F-7.) Интерцептеры служат для управления самолетом по крену. Отклонение интерцептера вверх вызывает падение подъемной силы на полукрыле и крен самолета в соответствующую сторону. На законцовках крыла расположена система аварийного слива топлива, использующая давление набегающего потока воздуха. Крылья модификаций F9F-6 и F9F-7 имеют прямую переднюю кромку и аэродинамические гребни, предотвращающие перетекание потока воздуха вдоль крыла. Задняя кромка для уменьшения аэродинамического сопротивления переходит в зализ, продолжающийся до среза сопла. На F9F-8 — крыло увеличенного (на 0,2 м) размаха, большей площади и с уступом по передней кромке.

Фюзеляж — круглого сечения с отъемной хвостовой частью. В средней части фюзеляжа располагаются кабина летчика и топливные баки. Фонарь кабины каркасный, подвижная часть сдвигается назад с помощью пневматической системы. На модификации F9F-8 остекление задней части фонаря увеличено. Кабина летчика оборудована катапультируемым креслом. Около левого воздухозаборника для облегчения посадки в кабину встроена телескопическая стремянка.

В носовой части со съемным коническим обтекателем расположена платформа с вооружением и боеприпасами, радиолокационный прицел, аккумуляторы и другое оборудование. Перед пушечными портами стоит специальный дефлектор, предохраняющий штангу дозаправки топливом в воздухе и обтекатели антенн от повреждений при посадке в аварийный барьер авианосца. На нижней поверхности фюзеляжа, под кабиной летчика, расположены перфорированные поверхности воздушных тормозов.

В хвостовой части установлены двигатель, тормозной крюк, втягивающийся в коробчатый обтекатель(отличительная особенность всех самолетов серии), и хвостовая опора. На нижней и верхней поверхностях фюзеляжа имеются дополнительные воздухозаборники двигателя, прикрытые подпружиненными створками. При падении давления в канале воздухозаборника на малых скоростях створки открываются, и давление восстанавливается.

Шасси трехстоечное с носовым колесом, такое же, как и у истребителя «Пантера». Носовая стойка убирается назад, в фюзеляж, основные — в корневую часть крыла. На передней стойке хорошо заметен цилиндрический компенсатор колебаний типа «шимми».

Оборудование истребителя «Кугуар» F9F-8 включает в себя систему управления огнем Aero 5D-1, сопряженную с радиолокационной станцией AN/APG-30A, радиокомпас и радиостанцию. У последних серий F9F-8 под носовой частью фюзеляжа хорошо заметен выпуклый обтекатель антенны радиокомпаса. Система управления самолетом бустерная.

Топливная система такая же, как у самолета «Пантера» последних модификаций: два топливных бака расположены в фюзеляже (суммарная емкость 2888 л) и четыре — в крыле. У модификации F9F-8 вместо предкрылка на каждой консоли крыла установлен интегральный топливный бак емкостью 115 л. Общий внутренний запас топлива составляет 4024 л. На самолет могут подвешиваться еще два дополнительных топливных бака емкостью по 568 л каждый. Последние серии самолетов F9F-8 оборудованы системой дозаправки в воздухе.

На «кугуарах» используются двигатели типов J48 и J33 различных модификаций с максимальной тягой от 2840 до 3860 кгс. Форсирование тяги достигается за счет впрыска воды в компрессор. Вода находится в баке, расположенном над двигателем, в корневой части киля.

ВООРУЖЕНИЕ

Встроенное вооружение «кугуаров» (за исключением "кугуаров»-разведчиков) состоит из четырех 20-мм пушек М-3. Боезапас на каждую пушку—190 снарядов. На восьми съемных узлах внешней подвески могут размещаться две бомбы различных серий (максимальный калибр — 454 кг), шесть НУР калибра 127 мм, зажигательные баки. Перехватчики вооружались четырьмя ракетами «Сайдуиндер». Максимальная бомбовая нагрузка — 908 кг.

А.ЧЕЧИН Чертежи выполнил Н.Фарина

Чертежи для печати
Источник: "Моделист-Конструктор" 1996, №12
OCR: Андрей Мятишкин