Сверхзвуковые самолеты, стр. 99
Двигательная установка. На самолете используются два турбореактивных двигателя с форсажными камерами известного семейства «Атар» фирмы SNECMA в модификации 09К тягой 46,09 кН (4700 кГ) каждый без форсирования и 68,68 кН (7000 кГ) с форсированием. Двигатели располагаются рядом в горизонтальной плоскости в хвостовой части фюзеляжа. Каждый двигатель имеет индивидуальный воздухозаборник со щелью для отвода пограничного слоя. Воздухозаборники боковые, сверхзвуковые, с острой входной кромкой и подвижным полуконусом.
Топливная система самолета состоит из кессонных баков в крыле и двух мягких баков в фюзеляже. Один из фюзеляжных баков является главным, а второй – балансировочным. Главный бак находится за кабиной, балансировочный-в хвостовой части фюзеляжа, между соплами двигателей (под контейнером тормозного парашюта). «Мираж» IVA является одним из немногих самолетов, которые оснащены балансировочными топливными баками и соответствующей насосной системой. Балансировочный топливный бак предназначен главным образом для изменения положения центра тяжести самолета при изменении положения центра давления, т. е. для обеспечения необходимой продольной устойчивости при переходе через скорость звука. Несмотря на усложнение конструкции (дополнительная, питаемая от компрессора турбонасосная установка для перекачки топлива, топливные магистрали и автомат управления положением центра тяжести в зависимости от изменения положения центра давления и количества использованного топлива) и возросшую массу самолета, оказалось, что осуществляемая таким образом весовая балансировка самолета позволяет улучшить его характеристики, и в частности дальность полета. Кроме внутренних баков, возможно использование двух подвесных баков емкостью 2500 л каждый. С помощью гибкого шланга самолет может осуществлять дозаправку в воздухе (по системе «шланг – воронка»).
Размах крыла, м 11,85
Длина, м 23,50
Высота, м 5,65
Площадь несущей поверхности, м2 78,0
Масса пустого самолета, кг 14500
Взлетная масса (ном./макс.), кг 31600/33 500
Удельная нагрузка на крыло (ном./макс.), кг/м2 405/429
Отношение массы самолета (ном./макс.) к тяге при форсировании, кг/даН 2,30/2,44
Максимальное число Маха 2,2
Максимальная скорость на высоте 12200 м, км/ч 2340
Полетная скорость у земли, км/ч 960
Бомбовая нагрузка, кг 1000
Практический потолок, м 20000
Время подъема на высоту 11000 м 4 мин 15с
Максимальная дальность, км 4000
Радиус действия, км 1600
F-5 фирмы «Нортроп»-многоцелевой одноместный истребитель – США, 1959 г.
Рис. 2.96. Истребитель-перехватчик F-5A.
История создания. В 1954 г. фирма «Нортроп» провела исследования затрат, связанных с созданием и эксплуатацией американских истребителей так называемой 100-й серии. Анализ результатов исследований показал, что затраты по эксплуатации, обслуживанию и ремонту самолетов являются самыми высокими, причем уровень этих затрат находится в прямой зависимости от сложности конструкции и оборудования. В результате проведенного анализа затрат и потенциальных возможностей сбыта было принято решение приступить к разработке многоцелевого истребителя, который при меньших габаритах и массе, а также простой конструкции сохранял бы характеристики, отвечающие требованиям, выдвигаемым к самолетам этого класса. Работы над проектом самолета с фирменным обозначением N-156 были начаты в 1955 г. Однако в результате объявленного ВВС США конкурса на создание сверхзвукового учебно-тренировочного самолета, победителем которого стала фирма «Нортроп», приоритет был отдан тренировочной модификации Т-38. Лишь в 1958 г. Министерство обороны США поручило фирме вновь заняться самолетом.
Опытный образец истребителя с обозначением N-156F был облетан 30 июля 1959 г., а к августу 1960 г. была завершена программа приемо-сдаточных испытаний. В 1960-1961 гг. была осуществлена обширная программа эксплуатационных испытаний самолета в различных географических и погодных условиях дня и ночи. При этом преследовалась цель определения пригодности самолета в качестве многоцелевого истребителя (для воздушных боев, атак наземных целей и разведки), эксплуатируемого с различных аэродромов (в том числе и с наскоро приготовленных взлетно-посадочных полос). Новый самолет оказался первым американским истребителем, способным использовать грунтовые аэродромы. В серийное производство он поступил в 1963 г. и выпускается до настоящего времени.
Разработаны такие модификации самолета:
– истребитель-перехватчик и истребитель- бомбардировщик F-5A (облет первого серийного самолета состоялся 19.05.1964 г., выпущен 621 самолет), F-5C (май 1965 г., первоначальное обозначение F-5A-15), CF-5A (89 самолетов для Канады), NF-5A (75 самолетов для Голландии), SF-5A (35 самолетов для Испании, где им было присвоено военное обозначение С-9), F-5G (78 самолетов для Норвегии) и F-5E (11.08.1972 г.; в 1978 г. имелись заказы на изготовление 1021 самолета для 16 государств);
– двухместный учебно-боевой самолет F-5B (24.02.1964 г., 134 самолета), CF-5D (26 самолетов), NF-5B (30 самолетов), SF-5B (34 самолета) и F-5F (двухместная модификация F-5E с удлиненным фюзеляжем, облет 25.09.1974 г.; заказано свыше 100 самолетов);
– разведывательный самолет RF-5A (89 самолетов) и RF-5G (16 для Норвегии);
– опытный YF-5B-21 (28.03.1969 г., прототип для F-5E).
– истребитель F-5G «Тайгершарк», испытания которого завершаются, а поставка ВВС намечена на 1983-84 гг.
Во время работ над опытным образцом N-156F фирма дала самолету название «Фридом Файтер». В 60-х годах это название было предано забвению. В 1972 г. модификации F-5E было присвоено название «Тайгер» II. Первые экспортные поставки самолета (в Иран) начались 1.02.1965 г. В настоящее время самолеты F-5 находятся на вооружении 25 государств. По лицензии они изготовлялись в Канаде, Испании и на Тайване. В 60-х годах цена самолета F-5A составляла 950 000 долл. Цена модификации F-5E возросла до 1,6 млн. долл.
Описание самолета. F-5 представляет собой низкоплан с прямым трапециевидным крылом, имеющим удлинение 3,75, относительную толщину профиля 4,8% и угол стреловидности (по линии фокусов) 24°. В околофюзеляжных частях крыла стреловидность скачкообразно возрастает до 32°55' вследствие использования малоразмерного наплыва. Схема низкоплана позволила применить моноблочные полукрылья и центроплан, что снизило нагрузки на фюзеляж и облегчило его конструкцию.
Фюзеляж, выполненный с учетом правила площадей, разделен на три основные части.
Рис. 2.97. Проекции истребителя-перехватчика F-5A и учебно-боевого самолета F-5B.
В первой, носовой, находятся система управления огнем, радиоэлектронная и навигационная аппаратура, кабина экипажа и ниша уборки передней стойки шасси. Кабина оснащена катапультируемыми сиденьями класса 0-0. Остекление кабины состоит из двух частей, каждая из которых выполнена из одного листа стекла. Фонарь открывается механически (вверх-назад). Заслуживает внимания применение подвижного козырька, отодвигаемого вперед-вверх. Это облегчает доступ к приборной доске во время ремонта и обслуживания. В центральной части фюзеляжа расположены центроплан, топливные баки, воздухозаборники с воздушными каналами, рама крепления двигателей и киль, оканчивающийся дефлектором, выполненным в виде пластины, на которой крепится радиоантенна. Киль самолета трапециевидной формы, с небольшим рулем направления, сопряжен с обтекаемой надфюзеляжной надстройкой. Конструкция руля направления, элеронов, закрылков и хвостовых частей стабилизатора-многослойная с сотовым заполнением. Управляемый стабилизатор малой площади расположен в нижней части фюзеляжа, в плоскости крыла. Небольшого размаха и с большой хордой элероны расположены в центральных частях крыла. К механизации крыла относятся расположенные почти по всему размаху носовые щитки и небольшой длины щелевые закрылки. Тормозные щитки, выполненные в виде двух прямоугольных пластин, расположены под центральной частью фюзеляжа и управляются с помощью бустеров. Положение щитков может быть произвольным вплоть до момента их максимального отклонения на 46°.