Палубный истребитель F-11A Tiger

В ТИГРОВОЙ ШКУРЕ

(истребитель F11F «Тайгер»)

А.ЧЕЧИН

До 1964 года конструкторы палубных истребителей США «ограничивали» взлетную массу своих машин величиной 5 — 6 т. Жесткие рамки были связаны с возможностями бортовых катапульт и размерами палуб авианосцев. Основным способом взлета с корабля в хорошую погоду был разбег по палубе. Катапульты же использовались примерно в 40% случаев, обеспечивая полеты при ухудшенных погодных условиях или во время маневров корабля, когда тот не мог держать курс на ветер. Замена поршневого двигателя мало что изменила: первые реактивные истребители взлетали аналогичным способом. В связи с этим на них автоматически распространялись прежние ограничения, что не давало их силовой установке полностью раскрыть свои возможности.

В 1946 году появляются гидропневматические катапульты, которые позволили увеличить взлетную массу истребителя до 10 т. Конструкторы, получив некоторую свободу, за пять лет «выдают» восемь новых типов истребителей. Почти все они имели массу 10 т и могли взлетать с палубы обычным способом. Пожалуй, единственным исключением стал всепогодный перехватчик F3D «Скайнайт», у которого взлетная масса достигала 12т. Взлет такого тяжелого самолета с палубы был затруднительным, поэтому большую часть F3D перевели в авиацию морской пехоты.

Уже в середине 50-х годов авианосцы, строившиеся по проектам времен войны, перестали удовлетворять ВМФ, ощутимо тормозя развитие палубной авиации. Из создавшегося положения было два выхода: разрабатывать принципиально новые, нетрадиционные самолеты или создавать другие авианосцы. Первый путь привел бы к появлению целой группы экспериментальных машин, подобных XF10F «Ягуар», FY2 «Си Дарт», XFY1 «Пого» и XFV1 «Салмон». Доводка подобных аппаратов — дело трудное и занимает очень много времени. Второй путь также не давал моментального решения. В конце концов командование флотом решило опубликовать требования к легкому дневному перехватчику, превосходящему по характеристикам истребители типа «Кугуар». Причем получить его хотелось как можно быстрее. На «хвост» флоту наступали ВВС, запустив в серийное производство свой сверхзвуковой F100 «Супер Сейбр». Не отставал и вероятный противник — в СССР испытывался МиГ-19. Но уже тогда можно было предсказать недолгую службу такого самолета. Ведь с появлением современных авианосцев его моментально вытеснят более мощные и тяжелые машины.

За реализацию заказа ВМФ взялась фирма «Грумман». Проект получил фирменное обозначение G98. Обладая уникальными способностями основательно переделывать один и тот же самолет несколько раз, улучшая при этом его летные характеристики, фирма пошла проверенным путем, взяв за основу будущей машины восьмую модель семейства F9F «Кугуар». Для девятой модификации подобрали английский двигатель «Сапфир» с форсажной камерой, выпуск которого наладила английская фирма «Райт». Наличие форсажной камеры исключало необходимость в баке с водой, впрыскиваемой

в компрессор для повышения тяги. Его место могли теперь занять дополнительные топливные баки. Особенности сверхзвуковых скоростей полета заставили полностью перепроектировать фюзеляж, воздухозаборники, крыло и хвостовое оперение. При модернизации фюзеляжа конструкторы пользовались секретными разработками NACA 1951 — 1952 годов в области аэродинамики сверхзвуковых скоростей. Основным принципом являлось так называемое «правило площадей», на которое в своих исследованиях стреловидного крыла вышли немцы еще во время войны. Идея этого правила заключалась в уменьшении поперечного сечения фюзеляжа в месте расположения крыла для снижения аэродинамического сопротивления. На стадии разработки истребителя «правило площадей» применялось впервые (данные работы NACA полностью рассекретили только в 1956 году, уже после появления F102A, F11F и F8 — серийных машин, созданных на его основе).

Различные компоновки самолета и его устойчивость проверялись на летающих моделях по методике NACA. Масштабная модель массой около 50 кг запускалась с наземной пусковой установки. Ракетный двигатель разгонял ее до сверхзвуковой скорости и затем отделялся. Находящаяся на борту аппаратура передавала на землю необходимые конструкторам параметры свободного полета. При приземлении модель полностью разрушалась.

Проект самолета был готов в 1953 году. Упрощенная конструкция и минимум оборудования позволили снизить взлетный вес до 6300 кг. Новый истребитель оказался на три тонны легче своего предшественника «Кугуара» и на одну тонну — последних модификаций самого маленького палубного истребителя «Скайрей». Постройка опытного образца XF9F-9 завершилась в начале лета 1954 года, а 30 июля машина поднялась в воздух. На проектирование и постройку истребителя ушло ровно 15 месяцев. В октябре 1954 года фирма получила заказ на 6 опытных и 39 серийных самолетов.

Через три месяца после начала летных испытаний во время полета на высоте 2500 м на первом опытном образце загорелся двигатель. Пожар потушить не удалось, и самолет разбился. В строящийся второй экземпляр внесли несколько конструктивных новшеств: удлинили носовую часть фюзеляжа, увеличили фонарь кабины, изменили форму воздухозаборников, установили вооружение. Летные испытания второго опытного образца начались в декабре 1954 года. Как и на первой машине, здесь также использовался двигатель J65-W-7 с максимальной тягой на форсаже 5000 кг. Учитывая его низкую надежность, третий опытный образец оснастили проверенным на штурмовике «Скайхок» двигателем J65-W-4 с форсажной камерой. Переделке подвергся и планер истребителя. Больше стал размах предкрылков, уменьшились аэродинамические гребни на крыле (теперь они начинались не на передней кромке крыла, а в зоне задней кромки предкрылка), увеличилась стреловидность задней кромки оперения.

Таким образом, каждый последующий опытный образец «Тайгера» существенно отличался от своего предшественника. Третий образец имел, наконец, вполне удовлетворительные характеристики и стал прототипом для серийных самолетов. Построенный аппарат настолько сильно отличался от всех остальных представителей «тигрового» семейства, что с мая 1955 года обозначение P9F-9 изменили на F11F-1. Основным вооружением нового перехватчика являлись четыре 20-мм пушки, установленные под воздухозаборниками. Система управления огнем обеспечивала измерение расстояния до цели и выбор угла упреждения при стрельбе.

Первые серийные машины F11 F-1 начали поступать на флот весной 1957 года. С заводского аэродрома они перегонялись на авиационную базу Моффед Филд, где на основе штурмовой эскадрильи VA-156 формировалась первая боевая часть истребителей «Тайгер». Первоначально новому подразделению присвоили обозначение эскадрильи VA-156, которое и наносилось на фюзеляжи самолетов. После переучивания эскадрилья была приведена в боевую готовность и в феврале 1957 года перебазирована на авианосец «Хенкок».

Летчики, летавшие на F11F, подчеркивали его легкость в управлении и прекрасную маневренность. Это не удивительно, так как система управления по сравнению с F9F-8 «Кугуар» имела значительно лучшие характеристики. Усилия, прикладываемые летчиком к ручке, снизились с 1 кг до 230 г, а на педалях — с 4 до 1 кг.

Но у «Тайгера» отмечался и серьезный недостаток, свойственный почти всем истребителям того времени. Построенный по «правилу площадей», он обладал небольшим радиусом действия. Суженная центральная часть фюзеляжа не позволяла разместить необходимый запас топлива; в сравнительно тонком крыле много его тоже не помещалось. Поэтому максимальная дальность полета «тайгеров» первой серии не превышала 965 км. Попытки увеличить эту весьма важную характеристику привели к появлению второй, самой массовой, серии самолета (обозначение машины не изменилось). Для уменьшения лобового сопротивления в корневой части передней кромки крыла сделали наплыв с углом стреловидности около 60°. Фюзеляж удлинили на 1 м, установив в носовой части РЛС. В комплект вооружения добавили четыре ракеты «Сайдуиндер», подвешиваемые на крыльевых пилонах. Взлетный вес F11 F-1 второй серии достиг 9,5 т. В результате дальность полета... осталась на прежнем уровне, хотя емкость топливных баков немного возросла. Первой такие самолеты получила эскадрилья VF-191 с авианосца «Бон Хомме Ричард».

В конце концов принятые на вооружение истребители «Крусейдер», превосходившие F11F по всем параметрам, показали нецелесообразность дальнейшего использования «тайгеров». Тем более что в ходе начавшейся в 1954 году модернизации авианосцев постепенно были сняты все ограничения по стартовой массе самолетов. А после установки паровой катапульты предпочтение было отдано машинам взлетной массой около 20 т. К началу 60-х годов на авианосцах находилось всего шесть эскадрилий, вооруженных «тайгерами». С 1961 года их начали выводить из состава авиационных групп палубного базирования. В 1962 году оставшимся на флоте истребителям «Тайгер» присвоили новое обозначение F-11A. Дольше всего F11F продержались в пилотажной эскадрилье «Голубые Ангелы» (с 1957 по 1968 год).

Для полноты рассказа о «Тайгере» нужно упомянуть о его модификации с фирменным обозначением Q98J-11. Испытания этого самолета, который в ВМФ США был известен как «Супер Тайгер» F11F-1F, проходили в сентябре 1956 года. Одновременно с «Супер Тайгером» проектировался и аналогичный самолет-разведчик G98J-11P с укороченной носовой частью фюзеляжа, где размещалось несколько фотоаппаратов. Последний имел те же характеристики, что и основной вариант самолета. Главное же отличие «Супер Тайгера» — новый двигатель фирмы «Дженерал Электрик» J79-GE-3A с максимальной тягой на форсаже 7260 кг. Одновременно подвергся существенной переделке и планер истребителя. Для размещения более громоздкого двигателя увеличили хвостовую часть фюзеляжа, соответственно изменили и воздухозаборники. Крыло от самолета F11F-1 второй серии после доработки лишилось маленьких элеронов и было значительно усилено. Уменьшили площадь воздушных тормозов, которые на обычных «тайгерах» доставляли массу неприятностей, вызывая при выпуске бафтинг (тряску). После продувок моделей «Супер Тайгера» в аэродинамических трубах выяснилось, что у них недостаточна путевая устойчивость. Для устранения этого явления пришлось бы увеличить площадь вертикального хвостового оперения, что повлекло бы за собою рост высоты истребителя. Пойти на такое конструкторы не имели права, поэтому решили установить два складных подфюзеляжных киля, автоматически убираемых при выпуске шасси. Остекление фонаря кабины тоже изменилось. Теперь лобовое стекло выполнялось из единого листа без каркаса. За счет размещения дополнительного топливного бака в надстроенном гаргроте увеличилась дальность полета.

Указанные усовершенствования позволили довести максимальную скорость истребителя до 2100 км/ч и значительно повысить высотность. В апреле 1958 года «Супер Тайгер» совершил серию полетов с авиабазы ВВС Эдварде на достижение динамического потолка. Высота 23 417 м зарегистрирована 17 апреля. Это был мировой рекорд. Однако регистрация его в FA1 несколько затянулась в связи с изменившимся способом фиксирования параметров полета: до весны 1958 года они вычислялись по результатам измерений трех наземных кинотеодолитных станций. По предложению фирмы «Локхид», готовившей к рекордным полетам свой F104 «Старфайтер», параметры стали отслеживать радиолокационным способом, устранив таким образом погрешности, связанные с погодными факторами. Уже 2 мая 1958 года французский экспериментальный самолет «Тридан» поднялся на высоту 24 300 м, превысив неофициальный рекорд "Супер Тайгера», регистрировать который уже не представляло смысла.

Программа испытаний F11F-1F закончилась в конце 1958 года. Флот США отказался от закупки «Супер Тайгера», но к самолету проявили интерес военные ведомства Японии и ФРГ. Обе страны искали замену устаревшему истребителю F86 «Сейбр». Сравнительной оценке подверглись американские F100D, F104, N156F и F11F-1F. Министерство обороны ФРГ выбрало F104. ВВС Японии долго колебались, тщательно взвешивая достоинства каждого самолета, но в конце концов купили «Старфайтер». После этого программу разработки «Супер Тайгера» закрыли окончательно.

До завершения серийного производства (1958 год) было построено 198 «тайгеров» и две опытные машины F11F-1F «Супер Тайгер».

ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ

Истребитель F11F-1 «Тайгер» представлял собой моноплан, среднерасположенное крыло которого имело стреловидность по передней кромке 30°. Для уменьшения веса конструкции обшивка верхней и нижней поверхностей крыла выполнена из монолитных фрезерованных панелей, что позволяло свести к минимуму количество крепежных деталей. Концевые части крыла при размещении самолета в ангаре авианосца складывались вручную. Механизм складывания сам по себе весил 87 кг, да плюс еще необходимые для него электрическая и гидравлическая проводки, различные разъемы и шарниры. Поэтому от данного устройства отказались, что уменьшило массу самолета на 900 кг.

За счет развитой механизации крыла взлетно-посадочные характеристики F11F-1 соответствовали характеристикам дозвуковых истребителей. Для снижения посадочной скорости и повышения маневренности самолета крыло оборудовали закрылками и предкрылками. Они располагались практически по всему размаху — от фюзеляжа до линии складывания.

Для управления машиной по крену использовались интерцепторы и щитки, закрывающие щель между закрылком и крылом на нижней поверхности несущей плоскости. Отклонение интерцептора вверх приводило к снижению подъемной силы на соответствующем полукрыле, скорости полета и вызывало крен самолета. Небольшие элероны на складывающихся частях крыла предназначались лишь для создания у летчика «чувства управления».

Горизонтальное оперение имело больший угол стреловидности, чем крыло. Тонкий профиль стабилизатора заставил прикрыть выступающие узлы подвески рулей высоты обтекателями. На больших скоростях управление по тангажу обеспечивалось поворотом всего горизонтального оперения. При малых скоростях и выпущенных закрылках стабилизатор фиксировался в нейтральном положении, а управление осуществлялось рулями высоты. На истребителе «Супер Тайгер» рули высоты выполняли роль триммеров.

Фюзеляж самолета — овального сечения. В носовой части размещалась герметизированная кабина летчика и оборудование, в средней — топливные баки и двигатель, а в хвостовой — форсажная камера. Хвостовая опора была совмещена с посадочным крюком. На нижней поверхности фюзеляжа установлены три тормозных щитка: небольшой — впереди и два более крупных — в средней части, за нишами основных стоек шасси. Во время летных испытаний выяснилось, что при выпуске они вызывают бафтинг. Для устранения этого опасного явления на серийных «тайгерах» в щитках были сделаны отверстия. Максимальный угол отклонения щитков составлял 90°. На «Супер Тайгере» площадь щитков, расположенных в средней части фюзеляжа, уменьшена почти наполовину.

Шасси F11F-1 трехстоечное. Носовая стойка со спаренными колесами убиралась назад, а основные — вперед по полету в фюзеляж. Пневматики — бескамерные, высокого давления. Крепление машины к челноку катапульты производилось с помощью биделя. Воздухозаборники двигателя — боковые, нерегулируемые, с выступающими далеко вперед отсекателями пограничного слоя. фонарь кабины летчика — каплевидный. Остекление подвижной части выполнено из одного листа. У F11F-1 F лобовое стекло— монолитное бескаркасное. Система управления — бустерная, с механической проводкой.

На серийных самолетах F11F-1 были установлены двигатели J65-W-4 с тягой на бесфорсажном режиме 3540 кг. На F1 IF-IF «Супер Тайгер» для повышения высотности и скоростных характеристик использовали двигатель J79-GE-3A с тягой на бесфорсажном режиме 4990 кг, предназначенный для истребителя F-104 «Старфайтер».

Топливо размещалось в крыле и двух фюзеляжных баках. Автоматическая система перекачивала топливо из одного фюзеляжного бака в другой — для сохранения центровки при выработке горючего. Заправка самолета производилась через центральный узел, расположенный в нише основных стоек шасси. Под крылом подвешивались два топливных бака емкостью 570 л.

Оборудование включало в себя: РЛС (только на F11F-1 второй серии), систему управления огнем, приборы контроля параметров полета, оборудование радиосвязи и радиокомпас. Приемник воздушного давления располагался на киле.

ВООРУЖЕНИЕ САМОЛЕТА

Встроенное вооружение состояло из четырех 20-мм пушек М-12 фирмы «Кольт». На четырех подкрыльевых пилонах самолетов второй серии могли подвешиваться УР «Сайдуиндер». Бомбовой нагрузки «Тайгер» не нес. На опытных истребителях «Супер Тайгер» пушечное вооружение отсутствовало. Кроме ракет «Сайдуиндер», их планировали вооружить НУР, УР класса «воздух — земля» и свободнопадающими бомбами.

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ САМОЛЕТА F11F-1 (F11F-1F):

Размах крыла, м ........................................ 9,64 (9,58)

длина, м ................................................. 13,69 (14,86)

высота, м ............................................... 4,04 (4,39)

Площадь крыла, м2 .................................... 23,30 (23,22)

Масса пустого самолета, кг ....................... 6036

нормальная взлетная масса, кг ............. 9541 (10 000)

максимальная, кг................................... 10920

Скорость полета, км/ч ................................ 1410 (2100)

Практический потолок, м ........................... 15 200 (18 000)

Скороподъемность на уровне моря, м/с .... 90 (115)

Максимальный радиус действия, км ......... 480 (850)

Масса боевой нагрузки, кг ........................ 1500

Чертежи для печати
Источник: "Моделист-Конструктор" 1996, №8
OCR: Андрей Мятишкин