Бомбардировщики. Том I
Шрифт:
В начале 1951 г. ВВС США организовали предварительный конкурс проектов. Принявшие в нем участие фирмы Дуглас (с двухдви- гательным МХ-2091 с взлетной массой 61,2 т и максимальным числом М=0,95) и Мартин (с двух- двигательным МХ-2092, 72,6 т, М=0,95) оказались явными аутсайдерами. Единственными реальными кандидатами на дальнейшие работы стали Конвэр МХ-1626 с двумя двигателями в гондолах на треугольном крыле и отделяемым однодвигательным контейнером (использование носителя В-36 уже не предусматривалось) и Боинг МХ-1712 с четырьмя двигателями в гондолах под стреловидным крылом.
В декабре 1951 г. ВВС выпустили уточненные требования к стратегической высотной бомбардировочной системе SAB-51 с боевой нагрузкой 4,5 т и радиусом действия 4260 км при базировании на передовых аэродромах без дозаправки в воздухе и 7410 км при межконтинентальном перелете с одной попутной дозаправкой. Предусматривался бросок с М=2Д на участке протяженностью 370 км на высоте 16760 м. В соответствии с этим ТГЗ в феврале 1952г. был организован окончательный конкурс между Конвэром и Боингом, дополненный требованием выполнения новым самолетом и разведывательных
Макет самолета по проекту Конвэр МХ-1964 (конец 1952 г.)
Экспериментальный самолет с треугольным крылом Конвэр XF-92A
Новизна стоявшей задачи обусловила редкую в авиации ситуацию (повторившуюся в США почти через 35 лет при разработке истребителя ATF): ВВС одобрили лишь общий подход фирмы, но не конкретный проект. На протяжении всего начального периода программы В-58 его разработка сопровождалась многочисленными изменениями как поставленных задач, так и внешней конфигурации и бортовых систем самолета. Прошел почти год после победы фирмы Конвэр в конкурсе, прежде чем в сентябре 1953 г. были детально сформулированы твердые требования к самолету, и еще год, когда к августу 1954 г. проект окончательно заморозили, и началось рабочее проектирование опытного самолета.
Трансформация проекта фирмы Конвэр на пути от подвесного «паразита» до автономного бомбардировщика В-58, отличающегося отсутствием внутрифюзеляжного бомбового отсека, была весьма значительна. Неизменной оставалась лишь схема «бесхвостка» с треугольным крылом, которую фирма выбрала в 1946 г. еще при проектировании перехватчика XF-92 по рекомендации А.Лип- пиша («законодателя» такой конфигурации, перебравшегося после войны из Германии в США) и в дальнейшем использовала в проектах перехватчиков F-102 «Дельта Дэггер» (1953 г.) и F-106 «Дельта Дарт» (1956 г.), а также первого и единственного в мире экспериментального сверхзвукового гидросамолета-истребителя «Си Дарт» (1953 г.). Приверженность фирмы такой схеме связана с ее существенным преимуществом: небольшими потерями аэродинамического качества самолета из-за прироста балансировочного сопротивления в полете с большой сверхзвуковой скоростью.
Основным направлением развития проекта бомбардировщика было повышение доли возвращаемых компонентов. В предложении от января 1950 г. многоразовым был лишь однодвигательный пилотируемый компонент, а в сбрасываемом контейнере помимо бомбы находились РЛС, три двигателя и топливо (посадочная масса бомбардировщика – 8,1 т – была менее 20% от его массы при старте с носителя, составлявшей 45,4 т). В конце 1950 г., при увеличении общего числа двигателей носимого бомбардировщика до пяти, два двигателя располагались на возвращаемом компоненте (в крыльевых гондолах), один в сбрасываемом контейнере, несущем также бомбу и аппаратуру, и еще два – в сбрасываемых гондолах под крылом. Однодвигательный отделяемый контейнер был предусмотрен и проектом МХ-1626 в 1951г., однако силовая установка имела всего три двигателя и дополнительных отделяемых двигателей не предусматривалось. В проекте МХ-1964, выигравшем конкурс, подвесной контейнер стал без двигательным, а силовая установка, вновь четырех- двигательная, полностью размещалась на крыле бомбардировщика.
Сначала предусматривалось интегральное сочленение сбрасываемого контейнера с фюзеляжем возвращаемого самолета: контейнер и фюзеляж, имевшие плоские горизонтальные сопрягаемые поверхности, образовывали единый корпус, который «расщеплялся» при отделении контейнера, представлявшем собой нижнюю часть корпуса. Причем контейнер занимал почти всю длину фюзеляжа и имел дополнительную сбрасываемую после взлета собственную носовую стойку шасси, что утяжеляло конструкцию и значительно ее усложняло. Кроме того, это требовало обязательного сброса контейнера перед посадкой. Лишь к сентябрю 1953 г. проработка проекта МХ-1964 привела к применению отдельного, подвешиваемого на пилоне, укороченного контейнера, имевшего форму тела вращения. Это стало возможным благодаря переносу РЛС из контейнера в фюзеляж самолета и установке носовой стойки шасси только на фюзеляже. Таким образом, в контейнере остались лишь боевая нагрузка и уменьшенный запас топлива.
Трубная модель самолета МХ-1964 с расположением внешних двигателей над крылом (март 1953 г.)
Опытный образец В-58 транспортируется в цех окончательной сборки. Чехол скрывает конфигурацию самолета от посторонних глаз
Опытный В-58: демонстрация перед первым полетом
Одной из наиболее трудоемких была проблема расположения двигателей. Для В-58 изучались вначале две основных
конфигурации, первая из которых предусматривала установку двигателей в спаренных гондолах (как на боинговских В-47 и В-52) на двух пилонах под крылом, вторая – в отдельных гондолах: два внутренних двигателя под крылом и два внешних над крылом. Преимуществами спаренной установки двигателей были снижение массы конструкции примерно на 450 кг и улучшение доступа к двигателям при их монтаже и техобслуживании. Однако испытания летающей модели самолета показали, что лобовое сопротивление такой конфигурации на трансзвуковых скоростях почти в два раза превышало расчетное и фактически не позволяло развить сверхзвуковую скорость. Размещение же двигателей в отдельных гондолах соответствовало правилу площадей (которое было сформулировано летом 1952 г. сотрудником NACA Р.Уиткомбом, и сразу же было использовано фирмой Конвэр в проектах самолетов F-102 и В-58) и уменьшало лобовое сопротивление самолета, особенно в конфигурации с подвесным контейнером. Установка внешних двигателей над крылом была вызвана стремлением уменьшить интерференцию скачков уплотнения. Лишь к августу 1954 г., когда проект окончательно заморозили, была принята окончательная конфигурация с размещением всех двигателей в отдельных подкрыльных гондолах, т.е. использована схема, предложенная фирмой Боинг в проекте сверхзвукового бомбардировщика МХ-1712.Топливо должно было размещаться во внутренних баках самолета и в подвесном контейнере. При переходе к укороченному контейнеру с уменьшенной емкостью топливного отсека были предусмотрены внешние баки на крыле, однако в окончательном проекте 1954 г., когда все двигатели были размещены раздельно под крылом, от внешних баков было решено отказаться и все топливо было размещено во внутренних баках самолета и подвесном контейнере.
В стремлении снизить до минимума массу бомбардировщика фирма в проекте от января 1950 г. предусматривала экипаж из двух человек, однако впоследствии была вынуждена все же увеличить его до трех человек. В предложении от января 1950 г. не предполагалось также оборонительного вооружения – высокая скорость сама по себе считалась достаточным средством защиты, но в проекте МХ-1964 хвостовая пушечная установка присутствовала с самого начала, на первом этапе – калибром 30 мм, затем 20 мм.
Разработка В-58, как и любо го новаторского проекта, была связана с большим техническим риском. Одна из главных трудностей состояла в отсутствии в то время достоверных методик расчета сверхзвуковых характеристик самолета, в связи с чем военные неоднократно высказывали сомнения в возможности реализации проекта на требуемом уровне, причем эти сомнения усугублялись проблемами с перехватчиком Конвэр F-102, фактические летные данные которого (до применения правила площадей) оказались ниже расчетных. С проведением к середине 1954 г. трубных испытаний крупномасштабных моделей ситуация еще более ухудшилась, так как уточненные расчетные характеристики самолета, и прежде всего дальность полета, не удовлетворяли военных. В результате программа вступила в полосу неопределенности. Ряд руководителей стратегического авиационного командования ВВС США, стремившихся главным образом к достижению межконтинентальной дальности без дозаправки топливом в полете, потеряли интерес к В-58, высказывались рекомендации переориентировать его на применение в составе тактического авиационного командования. В июне 1955 г. программа была преобразована в чисто экспериментальную, 13 уже заказанных самолетов предполагалось использовать для аэродинамических исследований продолжительного сверхзвукового полета и разработки систем для будущих боевых комплексов. Но среди военных было и много сторонников программы В-58, и это решение было быстро отменено – в августе этого же года было решено все-таки создать боевой самолет для САК.
Первый взлет опытного В-58
Все же до начала 1958 г. программа разработки В-58 находилась в «подвешенном» состоянии, конкурируя в отношении финансирования с программой бомбардировщика Норт Америкен В-70, начавшейся в 1954 г. Нестабильность программы и задержка с выбором командования, на вооружение которого самолет должен был поступить, нарушали график работ, не позволяли обеспечить оптимальный с экономической точки зрения порядок разработки и производства. Лишь в начале 1959 г. САК стало твердо поддерживать производство В-58, придя к выводу, что он существенно превосходит устаревший В-47.
Постройка первого опытного самолета, получившего официальное обозначение YB/RB-58, завершилась в августе 1956г., его первый полет состоялся 11 ноября 1956 г. (летчик-испытатель Б.Эриксон). Уже через полтора месяца (30 декабря 1956 г.) была превышена скорость звука, а еще через полгода (29 июня 1957 г.) самолет совершил первый полет со скоростью, в два раза превышающей скорость звука (М=2,03 на высоте около 13 км).
В июне 1959 г. намечалось построить 290 самолетов В-58, из которых предполагалось сформировать пять авиакрыльев, но к началу 1960 г. планировавшийся объем производства сокращен до 116 бомбардировщиков в составе двух авиакрыльев. Первый серийный самолет совершил первый полет в сентябре 1959 г., а завершилось серийное производство в октябре 1962 г. (за месяц до того, как ВВС США был передан последний бомбардировщик В-52, производившийся серийно с 1955 г.). В число 116 построенных В-58 входили 13 опытных YB-58, 17 предсерийных и 86 серийных В-58А. Таким образом, 30 машин были предназначены для летных испытаний и доводки – рекордное число для столь крупной и дорогой программы. Большинство из 17 предсерийных самолетов были, начиная с февраля 1960 г., модернизированы до уровня серийных и приняты на вооружение, в том числе восемь переоборудованы в учебно-тренировочные ТВ-58А (первый полет первого самолета 10 мая 1960 г.).