Русские крылья Америки. «Громовержцы» Северского и Картвели - Анцелиович Леонид Липманович (книги бесплатно без регистрации полные TXT) 📗
Рисунок облика проекта перехватчика Картвели
Когда эскизный проект АР-57 всё же был готов и послан военным, они ухватились за идею совмещения ТРД и ПВРД. Из девяти проектов шести компаний, участвовавших в конкурсе создания перехватчика дальних советских бомбардировщиков, оставили только два. Компания «Конвэр» получила контракт на лёгкую бесхвостку с треугольным крылом F-102 и «Рипаблик» на необыкновенный и технически рискованный XF-103. Компания «Хьюз» поставляла для XF-103 радарную систему управления огнём и сами ракеты «воздух – воздух» «Фалкон».
Проект перехватчика Картвели был настолько пионерским и сложным, что разработка чертежей и постройка макета заняли почти полтора года. В представленном военным на макетной комиссии варианте это был самолёт будущего. Перехватчик был титановый и его расчётная скорость превышала звуковую в три раза. Картвели решился сразу преодолеть два барьера: звуковой и тепловой. На расчётной скорости машина нагревалась от трения о воздух до такой температуры, при которой дюраль уже терял прочность.
Джонсон из «Локхида» начнёт разрабатывать «горячий» титановый перехватчик А-12 только через семь лет. Разработка первого советского титанового ударного самолёта Т-4 в ОКБ Сухого начнётся только через пятнадцать лет. Быть первым очень трудно, но Картвели это не смущало. Он творил всё по науке и был убеждён в правильности своих конструкторских решений.
Схема бесхвостки у него не вызывала доверия – слишком большая потеря подъёмной силы. Поэтому у перехватчика нормальная схема с цельно-поворотным горизонтальным оперением, расположенным ниже крыла, чтобы уйти от его спутной струи. А вот треугольная форма в плане крыла и оперения – то, что надо: минимальное сопротивление и максимальная жёсткость. Элероны крыла в форме треугольных законцовок. Фюзеляж большого удлинения веретенообразной формы с острым носом обтекателя антенны радара и совсем маленьким фонарём перископа, через который лётчик смотрит вперёд. У него только два окна по бокам фюзеляжа. Сидит он в опускаемой и поднимаемой электроприводом защитной капсуле, в которой и катапультируется вниз в аварийной ситуации. За кабиной по бокам фюзеляжа отсеки для шести ракет «Фалкон». Для пуска створки отсеков открываются, и ракеты на рычажных держателях выдвигаются в поток. Основные ноги шасси убираются в фюзеляж. Под хвостовой частью фюзеляжа крепится дополнительный треугольный киль, который поворачивается в вертикальное положение только в полёте. В конце фюзеляжа по бокам – отклоняемые панели воздушных тормозов. В топливные отсеки фюзеляжа заливается девять тонн керосина.
Основной ТРД с тягой на форсаже десять тонн поставляет компания «Райт». Это лицензионная копия английского двигателя «Олимпус». Прямоточный двигатель разрабатывается специально для перехватчика Картвели, и он должен добавить ещё восемь тонн тяги. На расчётной высоте перехвата тяговооружённость самолёта будет существенно больше единицы.
Для военных экспертов макетной комиссии подготовили красочный фотомонтаж: два F-103 сопровождают перехваченный Ту-95.
Эта картина пользовалась вниманием, но военные написали столько замечаний, что Картвели потребовалось больше года, чтобы их устранить. В июне 1954 года был подписан контракт на постройку трёх опытных экземпляров XF-103, и только тогда перед Картвели во всей своей широте встала проблема технологического освоения нового и капризного титана. Полностью решить эту проблему ему так и не удастся.
Перехват советского бомбардировщика Ту-95 (реклама)
В процессе затянувшейся сборки заказанных машин в их конструкцию вносились изменения. Нижняя острая кромка воздухозаборника стала отклоняемой для обеспечения безотрывного потока воздуха на разных режимах полёта. По бокам снизу фюзеляжа за воздухозаборником появились огромные сбрасываемые топливные баки объёмом более двух тысяч литров.
Заказчики видели, с какими трудностями в осуществлении проекта «горячего» самолёта столкнулся Картвели, и аннулировали одну из опытных машин. Вскоре стало ясно, что забуксовал не только Картвели, но и двигателисты. Освоить сложный английский ТРД компания «Райт» никак не могла. Не лучше обстояли дела и у разработчиков прямоточного двигателя.
В 1957 году военным стало окончательно ясно, что для такого дорогого и сложного перехватчика, какой разрабатывает Картвели, просто нет подходящих целей. Разработка сверхзвуковых бомбардировщиков в Советском Союзе приостановлена, а с дозвуковыми дальними машинами Туполева и Мясищева вполне справятся более простые и более дешёвые американские перехватчики F-102, F-104 и F-106. В августе проект перехватчика XF-103, которому уже дали имя «Тандервориор», был полностью закрыт. Потраченные деньги американских налогоплательщиков – 104 миллиона долларов – принесут пользу в будущем.
Картвели не сдаётся. Уже для нового конкурса он с 1954 года разрабатывает проект АР-75 – сверхзвуковой дальний перехватчик по схеме бесхвостка с двумя килями. По требованиям военных он должен быть «горячим», со скоростью полёта, соответствующей числу Маха М=3. Кроме перехвата цели на высоте 21 км он предназначается для сопровождения стратегического бомбардировщика В-70 «Валькирия». У него два двигателя и два члена экипажа. Творчество продолжается. Но и этот сверхзвуковой проект не будет реализован. В конкурсе победит компания «Нортроп», их проекту дадут обозначение F-108 и имя «Рапира». Но и он не будет построен.
Создать самолёт со скоростью в три раза больше скорости звука – очень заманчивая для авиаконструктора задача. Но для заказчика, который распределяет выделенные ему ограниченные бюджетные ассигнования, главный критерий – боевая эффективность самолёта. Тут уже «горячий» уступает «холодному» с числом М=2.
Сверхзвуковой «Тандерчиф»
Проект сверхзвукового истребителя-бомбардировщика АР-63 в 1951 году разрабатывался тяжело. Только 31-й вариант компоновки был утверждён Александром Михайловичем. Самолёт рассчитан на М=2. И у самой земли, где от большого скоростного напора нагрузка на конструкцию максимальна, он должен лететь со сверхзвуковой скоростью. Он будет нести тактическую атомную бомбу в закрытом отсеке фюзеляжа. Взлётный вес получается порядка 18 тонн, а вот с двигателем незадача. Имеющийся Pratt & Whitney J57 слабоват. На форсаже его тяга меньше семи тонн. Но опытный Картвели знает, что доводка нового самолёта займёт не один год, а там, очень вероятно, появится более мощный двигатель. Предложение военным отослали в апреле 1952 года, а уже в сентябре получили контракт на детальную разработку.
Мозговой штурм»
В этом проекте явно просматривалась эволюция предыдущих разработок Картвели. Среднеплан с низким цельноповоротным горизонтальным оперением. Очень большое удлинение фюзеляжа. Крыло и оперение – стреловидные. Крыльевые воздухозаборники его стреловидного разведчика теперь получили сверхзвуковую геометрию, обеспечивающую минимальную интенсивность скачков уплотнения, и играют роль переднего наплыва крыла. При переходе на сверхзвук их доля в создании подъёмной силы увеличивается, и смещение фокуса самолёта назад уменьшается.
Картвели в 1952 году создал уникальный сверхзвуковой боевой самолёт, которому не было равных в мире. Те конструкторские решения, которые он придумал и осуществил, будут использоваться авиаконструкторами в других странах в ближайшие годы. Крыло со стреловидностью 45 градусов по четверти хорд, с предкрылками, интерцепторами, элеронами и закрылками, имело небольшую площадь, а следовательно, и небольшое сопротивление. Толщина тонкого профиля крыла менялась от 3,7 % на концах до 5,5 % в корне. В утолщения за воздухозаборниками укладывались колёса основных ног шасси. Передняя нога шасси убиралась вперёд. Оригинальные воздушные тормоза из четырёх секций Картвели расположил в самом конце фюзеляжа. На посадке отклоняются только боковые секции. Поскольку тормозные щитки изнутри обдуваются горячей струёй, они выполнены из титана с внутренней обшивкой из жаропрочной стали. Фонарь кабины пилота с откидной частью имеет минимальное сопротивление благодаря продолжению в форме гаргрота.
