Поиск по сайту

Home Оружейная экзотика Авиация Опытный истребитель Boeing X-32 JSF (США)

PostHeaderIconОпытный истребитель Boeing X-32 JSF (США)


Опытный истребитель Boeing X-32 JSF Boeing X-32 JSF - американский экспериментальный самолёт, разработанный компанией Boeing по программе создания перспективного многоцелевого истребителя для нужд ВВС, ВМС и Корпуса морской пехоты США и Королевского флота Великобритании. Самолёт предназначается для замены F-16, A-6, F-14, F-18, Sea Harrier. Работы по программе JSF начались в ноябре 1996 года. В 1998 году построены два прототипа для оценки. 18 сентября 2000 года  X-32A JSF совершил первый взлёт. Двадцатиминутный перелет с заводского аэродрома на испытательную базу ВВС Эдвардс открыл новый этап в сражении ведущих авиационных фирм за будущие доходы.


Опытный истребитель Boeing X-32 JSF

Истребитель Boeing X-32 JSF необычно выглядит даже на фоне суперсовременных самолётов. Это попытка, с достаточно высокой степенью технического риска, сделать относительно дешевый и простой в обслуживании истребитель на основе последних достижений. «Мы смотрели на все сквозь призму технического задания, и не ставили целью поиск красивостей», - так заместитель руководителя программы Майк Хейнц охарактеризовал свое детище Boeing X-32 JSF. Действительно, нельзя назвать эстетичным внешний вид претендента от «Boeing» на победу в конкурсе JSF. Зато у самолёта отменные технические параметры. Крыло с великолепными несущими свойствами обеспечивает высокую маневренность и хорощую управляемость на малых скоростях: «Мы готовимся к войне, а не к танцам». После создания P-26 «Peashooter» в начале 1930-х годов компания «Boeing» истребителями не занималась. Тем не менее фирма стала партнером «Lockheed Martin» в разработке F-22 и приняла участие в конкурсе JAST (Joint Advanced Strike Technology), который предшествовал JSF. Проект «Boeing» отличался дороговизной и высокой сложностью, но при этом не имел преимуществ в характеристиках - за исключением дальности. Аванпроект не получил поддержки DAPRA, «Boeing» за собственный счет провела масштабную отработку натурных образцов. В ноябре 1996 года определились два финалиста JSF, в том числе и «Boeing».

Опытный истребитель Boeing X-32 JSF

Необычный «портрет» Boeing X-32 JSF продиктован компромиссом между противоречивыми требованиями к JAST/JSF. Первый вариант, AVX-70, с дельтовидным крылом был оптимизирован на достижение максимальной дальности при минимальной массе планера. Снижение массы стало высшим приоритетом, так как основной двигатель F119 должен был работать в одиночку и на режиме висения - дополнительной силовой установки не предусматривалось. Крыло (стреловидностью в 5° по передней кромке) сделали очень толстым для размещения топливных баков. Примечательно, что емкость баков варианта СВВП с крылом еще меньшего сечения получалась большей, чем у F-15E с его конформными баками. Для вооружения в фюзеляже имелось два бортовых отсека - на «Boeing» посчитали, что снизить заметность самолёта при применении оружия можно, если запускать ракеты из отсеков, которые напрямую не облучаются РЛС противника.

Опытный истребитель Boeing X-32 JSF

«Boeing» всегда предпочитала использование основных двигателей для вертикальных режимов, считая дополнительные подъемные устройства (в пику вентиляторам «Lockheed Martin» и подъемным двигателям «Northrop Grumman) мертвым грузом. Подход «Boeing» объясняет установку двигателя в районе центра тяжести. Габариты самолета заданы размерами самолетоподъемников на авианосцах ВМС США. Форма воздухозаборника выбрана по соображениям малозаметности, хотя критики ставят под сомнение «невидимость» элемента такой формы. Воздухозаборник, размещенный ниже кабины летчика, подсказал прозвище «Sailor Inhaler», что значит «Пожиратель моряков» в вольном переводе. Существовала реальная опасность засасывания персонала в «пасть» самолёта на тесной палубе авианосца. Полностью воздухозаборник открывается на взлете и посадке, а также при боевом маневрировании, когда заметность не критична. На крейсерской скорости воздухозаборник прикрыт, за счет чего снижается ЭПР самолёта.

«Boeing» построила два прототипа - демонстратора концепции CDA (Concept Demonstrator Aircraft) - X-32A с обычными взлетом и посадкой и СВВП X-32B. 18 сентября 2000 года старший летчик-испытатель Фред Кнокс впервые поднял X-32 в воздух в Палмдейле, штат Калифорния, а приземлился на базе Эдварде, где и прошли лётные испытания аппарата. Время первого полета пришлось сократить из-за протечки рабочей жидкости гидросистемы, обнаруженной с самолёта сопровождения. Тем не менее посадка была успешной. На базе Эдварде самолёт тестировали на совместимость с авианосцем - выполнялись проходы над макетом палубы. Требования ВМС в части посадки на корабль оказались для «Boeing» трудновыполнимыми и привели к внесению в конструкцию большого количества изменений. Так для снижения посадочной скорости на Boeing X-32 применили закрылки оригинальной конструкции. Закрылки стоят на верхней поверхности крыла сразу за его передней кромкой, работают они совместно с зависающими элевонами. Кроме того, крыло оборудовали обычными отклоняемыми носками. 3 марта 2001 года Boeing X-32A вернулся в Палмдейл. Программа испытаний была завершена, шесть летчиков выполнили 66 полетов, общий налет - 50,4 часов.

Опытный истребитель Boeing X-32 JSF

«Boeing» и «Lockheed Martin» проектировали свои CDA по временным требованиям JIRDI. После утверждения внешнего вида Boeing X-32 появились JIRDII, в которых оговаривалось увеличение максимальной посадочной массы для варианта корабельного базирования. Казалось почти невозможным доработать самолет с дельтовидным крылом, для которого весьма критична нормальная управляемость на низких скоростях и есть вероятность сваливания. Проект Model 375 PWSC (Preferred Weapon System Concept) стал финальным вариантом «Boeing» по теме JSF, облик самолёта изменился драматически. Фюзеляж и передняя часть крыла остались почти неизменными, но в задней части крыла сделали вырезы под установку горизонтального оперения. В новой конфигурации самолет удовлетворял требованиям в части посадки с повышенной полетной массой на авианосец. Трансформировалась и форма воздухозаборника: наклон «губ» изменился с обратного на прямой, увеличив эффективность работы устройства на больших углах атаки. Увы, но конфигурация Boeing X-32 уже была «заморожена», изменения из PWSC в летных образцах исключались. Различия же между CDA и PWSC огромны, хотя критики программы не увидели у PWSC существенного прироста летных данных. «Boeing» отстаивала свою концепцию, отмечая, что испытывается не только самолёт, но и предложенное фирмой компьютерное моделирование. В случае совпадения характеристик X-32 и PWSC, результатов реальных испытаний и моделирования полетов, при отработке упор можно было бы сделать на компьютерное моделирование.

Когда в 1992 году «Boeing» приступила к проектированию истребителя, программа JSF (Joint Strike Fighter) еще именовалась CALF (Common Affordable Lightweight Fighter) и предполагала концептуальную разработку самолета ASTOVL (Advanced Short Take-Off, Vertical Landing) для замены СВВП Harrier в Корпусе морской пехоты и F-16 в ВВС США. После трансформации программы в JAST (Joint Advanced Strike Technology) к списку заменяемых самолётов добавился F/A-18 ВМС США. Требования STOVL оставались ключевыми и после переименования программы в JSF (Joint Strike Fighter) в 1996 году. «Единая» и «недорогая» - основные лозунги «Boeing» на ранних стадиях НИОКР, когда изучались различные варианты STOVL. Наиболее приемлемой сочли концепцию «непосредственной тяги»; подъемная сила при вертикальном взлете и посадке и на режиме висения создавалась основным двигателем без использования дополнительных систем типа вентиляторов или подъемных двигателей. В теории такая концепция обеспечивала большую унификацию вариантов конструкции.

Опытный истребитель Boeing X-32 JSF

Данная концепция обладала еще двумя достоинствами. Во-первых, уменьшалось количество подвижных элементов, что упрощало конструкцию. Во-вторых, что более важно, кроме сравнительно легкого поворотного сопла и системы управления, на самолете отсутствовала нагрузка, не востребованная на основных режимах полета. Но плата за это «упрощение» оказалась высокой. Аппарат поднимается вертикально, если подъемная сила больше веса самолёта. А работает в данном случае только реактивная тяга основного двигателя. Далее для управления на вертикальных и переходных режимах требуется специальная система небольших реактивных сопел также с тягой от основного двигателя. Но эта система подъемной силы не создает, достаточная тяговооруженность самолета остается под вопросом. Согласно законам физики двигатель следует монтировать в передней части фюзеляжа. Эти требования в сочетании с пожеланиями ВМС США в части базирования на авианосец объясняют уникальный облик Boeing X-32 JSF.

Последней большой проблемой концепции «непосредственной тяги» стал отвод горячих газов, истекающих из сопла, от воздухозаборника. Горячие газы, в частности, нагревают и воздухозаборник, и воздух, отчего снижается тяга двигателя, критичная для успеха всей концепции. На Harrier проблему разрешили путем использования двигателя с четырьмя соплами, два передних охлаждались воздухом, подаваемым большим вентилятором, - холодный воздух препятствовал попаданию горячих газов в воздухозаборники. Однако в проекте «Boeing» было предусмотрено лишь два сопла. «Boeing» всегда предпочитала концепцию «непосредственной тяги», а после покупки в 1996 году «McDonnell Douglas» она получила и 20-летний опыт производства AV-8B Harrier (СВВП именно такой концепции). По иронии судьбы, ранее «McDonnell Douglas» вместе с «Northrop Grumman» и «BAe» представляла на конкурс JSF проект LPLC (lift-plus-lift/cruise) с дополнительной силовой установкой. Проектирование в основном велось на заводе McDonnell Douglas Phantom Works в Сент-Луисе.

Если демонстратор Boeing X-32A предназначен лишь для испытаний элементов СВВП и корабельного базирования, то Boeing X-32B является полноценным демонстратором STVOL. В конструкцию Boeing X-32B внесли множество изменений. Крыло значительно уменьшили в размахе, оно лишилось закрылков над крылом. В полете на крейсерской скорости силовая установка Boeing X-32B функционирует, как у X-32A. Воздух к двигателю подается через оптимизированный для работы на сверхзвуке воздухозаборник, а реактивная струя газов поступает по длинному каналу к плоскому поворотному соплу. На режимах взлета и посадки работают два поворотных сопла Rolls-Royce, установленные в районе центра тяжести самолёта, а «крейсерское» сопло полностью блокируется. Переключение сопел выполняется тумблером на РУДе. Поворотные сопла могут отклоняться на 90° для вертикального взлета и на небольшие углы на переходных режимах или при укороченном взлете. Управление на взлете осуществляется за счет отбора от основного потока и из атмосферы. Сверхзвуковой воздухозаборник не идеален на малых скоростях полета, поэтому его конфигурация на этих режимах корректируется створками. Для предотвращения попадания горячих газов в воздухозаборники конструкторы используют «реактивные экраны» - холодный атмосферный воздух нагнетается вентилятором перед поворотными соплами.

Оба Boeing X-32 собрали на бывшем заводе «Rockwell» в Палмдейле, штат Калифорния. 29 марта 2001 года первый взлет Boeing X-32B (в обычном режиме, с разбегом) на заводском аэродроме выполнил старший летчик-испытатель Д. О'Донохью. Через 50 минут самолёт приземлился на авиабазе Эдварде. За первым полётом последовали скоростные рулежки, «подлеты» на режим висения. 16 апреля самолет впервые выполнил переход из поступательного полета в режим висения и обратно, переход выполнялся на значительной высоте. Таких режимов выполнили порядка 100, по времени висение занимало от 1 до 3 секунд. 11 мая X-32B прибыл в испытательный центр ВМС Патаксен-Ривер, расположенный на уровне моря. 24 мая X-32B впервые перешел от поступательного полета к полноценному висению, которое продолжалось 2 минуты 42 секунды. Через три дня Boeing X-32B совершил вертикальную посадку. Программа лётных испытаний завершилась 28 июля после 78 полетов. Помимо висения и переходных режимов проверялась способность Boeing X-32B к укороченному взлету с отрывом от земли на скорости 148 км/ч. Самолёт несколько раз превышал в полете скорость звука, но данный режим ни разу не сочетался с висением или выполнением вертикальной посадки, так как самолёт не имел штатного воздухозаборника. Вертикальный взлет не выполнялся, так как не все оборудование было установлено, а сам аппарат был перетяжелен.

Проблемы с массой, лётные данные ниже расчетных и необходимость внесения в конструкцию Boeing X-32B существенных изменений (установка горизонтального оперения) привели к проигрышу «Boeing» конкурса JSE 26 октября 2001 года победителем объявили X-35. Потеря крупнейшего в истории военного контракта стала большим ударом для «Boeing», однако есть ряд технологий, разработанных для Boeing X-32B, которые могут быть востребованы в новейших проектах.

Тактико-технические характеристики Boeing X-32
Экипаж   1
Размах крыла, м   
- обычного самолета   10.97
- самолета с ВВП   9.15
Длина, м   13.60
Площадь крыла, м2   55.00
Масса (с ВВП), кг   
- пустого самолета   10200(11100)
- максимальная взлетная   22700(27200)
Внутренние топливо, кг   6800 (7700)
Тип двигателя   1 ТРДФ Pratt Whitney F119-PW-100(SE614)
Тяга, кН   1 х 155
Максимальная скорость , км/ч   M=1.6-1.7
Максимальная крейсерская скорость, км/ч   М=1.5
Боевой радиус действия, км   1111
Практический потолок, м   20000
Вооружение:   20-мм шестиствольная пушка
 Боевая нагрузка - 5000 кг (5450 кг в палубной версии)
 Стандартно:  В стелс режиме - 2 450 кг бомбы и 2 УР воздух-воздух AIM-120C AMRAAMS. В перегрузку - 2 900 кг бомбы и 4 УР в 2 отсеках оружия. В обычном режим используется 8 узлов подвески оружия.

 
Кто на сайте
Сейчас 307 гостей онлайн

Наша группа ВК - Dogswar.ru

Рейтинг@Mail.ru