Вторая мировая
Поиск по сайту

Home Оружейная экзотика Авиация Опытный истребитель Lightning P.1A (Великобритания)

PostHeaderIconОпытный истребитель Lightning P.1A (Великобритания)


Опытный истребитель Lightning P.1A В течение первых послевоенных лет в компании English Electric Company (EEC) под руководством шеф-конструктора Эдварда «Тедди» Питера был разработан ряд проектов сверхзвуковых самолётов, которые не были воплощены в металле, но стали основой будущих разработок. 1 ноября 1948 г. с Министерством снабжения Великобритании удалось достигнуть предварительного соглащения о создании сверхзвукового истребителя. 12 мая следующего года был подписан контракт на проектирование опытного самолета Lightning P.1 (Project 1), который к тому времени приобрел многие характерные черты будущего «Лайтнинга». Официальные технические требования F.23/49 и сопутствующий им контракт подписали в сентябре 1949 г.


Перед постройкой самолёта EEC добилась у Министерства снабжения выделения средств на обширную программу экспериментальных исследований. Так, в 1949 г компания ввела в строй новую аэродинамическую трубу, которую уже в следующем году доработали для выполнения продувок моделей на трансзвуковых скоростях. Был изготовлен стенд с полноразмерным макетом кабины и системой управления самолётом. Его особенностью была не только отработка алгоритмов управления, но и моделирование температурных режимов полета, что позволило достаточно точно определить ресурс элементов системы управления. Аналогичный стенд был построен для испытания гидросистемы самолёта.

Опытный истребитель Lightning P.1A

Lightning P.1 представлял собой проект, неординарный во многих отношениях. Форма крыла в плане была образована треугольником (кстати, именно треугольное крыло рассматривалось на начальном этапе работ) с вырезанным из него в корневой части треугольным сегментом. Получился своего рода гибрид стреловидного и треугольного крыльев. По мнению конструкторов, это давало ряд преимуществ. Ось элеронов была перпендикулярна оси самолёта, что обеспечило их более высокую эффективность, а также оказалось весьма полезно с точки зрения прочности. Дело в том, что благодаря такой конфигурации крыла крутящий момент, вызванный отклонением элерона, частично превращался в изгибающий, хорошо воспринимаемый лонжеронами. Это препятствовало возникновению реверса элеронов. Для обеспечения лучших маневренных характеристик крыло получило геометрическую крутку и шелевые «запилы» на передней кромке в элеронной зоне. «Запилы» генерировали мощные вихри, препятствовавшие развитию срывных явлений на больших углах атаки, и улучшали эффективность элеронов. Большое внимание уделялось и местной аэродинамике. Например, в околофюзеляжной части крыла переднюю кромку профиля модифицировали до острой, чтобы затянуть момент возникновения скачка уплотнения в этой зоне до больших чисел М. Крыло имело достаточно тонкий профиль, и конструкторам пришлось пойти на определенные «изыски», чтобы расположить в нем ниши основных опор шасси.

Опытный истребитель Lightning P.1A

Фюзеляж Lightning P.1A также представлял собой объект чисто английского творчества. Поскольку необходимым по мощности реактивным двигателем Британия не располагала, то решено было делать самолет двухмоторным, оснащенным бесфорсажными ТРД Armstrong Siddeley Sapphire 5 с максимальной тягой по 2580 кгс каждый. Отказ от форсажных камер объяснялся тем, что суммарной тяги двигателей на максимальном режиме вполне хватало для достижения самолётом заданной скорости, соответствующей М=1,2. Поскольку бесфорсажные режимы работы характеризовались умеренным расходом топлива, объемы топливных баков машины ограничили всего 1450 л. Впоследствии, когда решили повысить максимальную скорость полета, «Сапфиры» оснастили форсажными камерами, и это привело к резкому увеличению расхода топлива. Однако крыло Lightning P.1A уже серьезно не переделывали. А поскольку встроенных фюзеляжных баков ни Lightning P.1A, ни последующий «Лайтнинг» не имели, это стало причиной «фамильной болезни» самолёта — малого радиуса действия и постоянных поисков возможностей увеличения запаса топлива на борту.

Воздухозаборник сделали лобовым с формой, близкой к овальной. Кабину пилота подняли над воздушным каналом, а двигатели расположили один над другим с продольным уступом, создав своего рода «двустволку». По заявлению разработчика, это позволило создать фюзеляж с площадью поперечного сечения в 1,5 раза меньшей, чем при горизонтальном расположении моторов. Попутно решилась проблема путевой устойчивости при отказе одного двигателя. Мало того — появилась возможность выполнять крейсерский полет на одном двигателе (было и такое требование). В то же время, такая компоновка фюзеляжа создала массу проблем в обслуживании и ремонте как двигателей, так и бортовых систем. В результате, верх и низ фюзеляжа практически по всей длине пришлось сделать из съемных модулей. Причем, если для замены нижнего двигателя его требовалось просто опустить на тележку, закаченную под фюзеляж, то для демонтажа верхнего авиатехникам пришлось осваивать навыки оператора подъемного крана.

Палубное горизонтальное оперение (ГО) расположили в нижней части фюзеляжа и сразу сделали цельноповоротным. Таким образом, уже в конце 1940-х гг англичане знали о малой эффективности классических рулевых поверхностей на высоких скоростях. Интересно также, что на самолете изначально решили применить бустерную систему управления.

Конечно, столь футуристичный проект не мог быть воспринят однозначно. Если на Министерство снабжения предложения конструкторов «Инглиш Электрик» произвели благоприятное впечатление, то Королевская авиационная организация (Royal Aircraft Establishment (RAE) — аналог ЦАГИ в СССР), мягко говоря, не разделяла оптимизма команды «Тедди» Питера. ПАЕ сомневалась в правильности выбора и конструктивно-силовой схемы крыла, и его угла стреловидности, и положения ГО. «Высокая наука» считала необходимым применение Т-образного оперения, полагая, что палубное в скошенном за крылом потоке воздуха будет неэффективно. О явлении глубокого срыва на Т-образном оперении при выходе на большие углы атаки тогда было ещё неведомо. Поэтому RAE добилась выделения средств на создание экспериментального самолёта, на котором последовательно устанавливались крылья стреловидностью 50', 60° и 69°, а также Т-образное и палубное оперения. Самолёт Lightning P.1A оснастили реактивным двигателем Rolls-Royce Dervent и неубираемым шасси. В качестве подрядчика выбрали фирму Short Brothers, причем передача ей информации от English Electric не предусматривалась. Этот самолёт, названный SB.5 (регистрационный номер WG768), поднялся в небо 2 декабря 1952 г. К чести инженеров EEC, выбранный ими угол стреловидности крыла 60° и палубное ГО оказались оптимальными, и джентльмены из RAE лишь подтвердили правоту взглядов разработчика.

В начале 1950 г в судьбе Lightning P.1A произошло важное событие: в феврале вместо «Тедди» Питера главным конструктором фирмы назначили Фредерика Пейджа (Frederik Раде). 1 апреля был подписан контракт на постройку трёх прототипов самолёта (двух летных и одного для прочностных испытаний). В июне 1952 г два лётных экземпляра переименовали в Lightning P.1A (регистрационные номера WG760 и WG763). Первая машина представляла собой чисто экспериментальный самолёт без вооружения. После сборки его перевезли в испытательный центр ВВС в Боскомб Даун. 4 августа 1954 г шеф-пилот фирмы «Инглиш Электрик» уинг-коммандер Роланд «Би» Бимонт (Wg. Cdr Roland «Вее» Beamont) совершил на Lightning P.1A первый полёт, продолжавшийся 30 минут. 11 августа, уже в третьем полёте, самолёт достиг скорости М=1,02. Впоследствии он разгонялся до скоростей порядка М=1,2 (в пикировании — до М=1,4), и это при использовании бесфорсажных двигателей! Однако ввиду малой площади вертикального оперения путевая устойчивость машины была очень плохой.

В перерыве между испытаниями самолёт доработали под форсажные двигатели Armstrong Siddeley Sapphire 5R тягой no 4170 кгс. Вскоре после этого, 24 января 1956 г., на нем была достигнута скорость М=1,53. Во время сверхзвуковых полетов на Lightning P.1A проявилась неустойчивость работы воздухозаборника — вплоть до помпажа. Это стало одной из причин того, что впоследствии входное устройство было полностью перепроектировано. В феврале 1957 г машину оснастили модифицированным крылом с характерным изломом по передней кромке и увеличенной на 3,5% площадью. Это позволило повысить скороподъемность, увеличить дальность полёта на дозвуковой скорости и улучшить поведение самолёта на больших углах атаки. Однако к тому времени производство истребителя уже шло полным ходом, к тому же, на тот момент число заказанных самолётов существенно сократили, и внедрение новшества в серию посчитали слишком накладным. К нему вернулись лишь спустя годы.

Прототип WG760 исправно служил в качестве летающей лаборатории до сентября 1962 г. Второй прототип поднялся в воздух 18 июля 1955 г с нового аэродрома компании в Уортоне. Он отличался установкой двух 30-мм пушек ADEN в носовой части фюзеляжа, а также обычными закрылками вместо щелевых. Одной из причин изменения типа закрылков стало то, что их попутно превратили... в топливные баки-отсеки! Кроме того, на этой машине сразу за крылом установили накладной (конформный) подфюзеляжный топливный бак на 1136 л. Такой ход хоть и не был новшеством (подобные баки применялись еще на поршневых истребителях), но для сверхзвукового самолёта оказался очень полезным решением с точки зрения соблюдения аэродинамического «правила площадей». В результате при полетах на трансзвуковых и сверхзвуковых скоростях сопротивление самолёта даже снизилось.

Летом 1952 г. начались работы по полноценному истребителю, обозначенному как Lightning P.1B. Его проектирование велось в соответствии с британским взглядом на новомодную тогда американскую концепцию организации ПВО. В ее основе лежала интегрированная наземная система радиолокационного обнаружения и управления, дополненная на наиболее опасных участках кораблями радиолокационного дозора.

 
Кто на сайте
Сейчас 186 гостей онлайн

Возвращайте себе от 7% до 18% от стоимости каждой покупки!

Наша группа ВК - Dogswar.ru

Рейтинг@Mail.ru