И 14 истребитель – Истребитель И-14 (АНТ-31). — Российская авиация

И-14 (АНТ-31) — истребитель Сухого

Новейшие лучшие военные самолеты ВВС России и мира фото, картинки, видео о ценности самолета-истребителя как боевого средства способного обеспечить «господство в воздухе», была признана военными кругами всех государств к весне 1916 г. Это потребовало создания боевого специального самолета, превосходящего все остальные по скорости, маневренности, высоте и применению наступательного стрелкового вооружения. В ноябре 1915 г. на фронт поступили самолеты-бипланы Ньюпор II Вебе. Это первый самолет, построенный во Франции, который предназначался для воздушного боя.

Самые современные отечественные военные самолеты России и мира обязаны своим появлением популяризации и развитию авиации в России которому способствовали полеты русских летчиков М. Ефимова, Н. Попова, Г. Алехновича, А. Шиукова, Б. Российского,, С. Уточкина. Стали появляться первые отечественные машины конструкторов Я. Гаккеля, И. Сикорского, Д. Григоровича, B.Слесарева, И. Стеглау. В 1913 г. совершил первый полет тяжелый самолет «Русский витязь». Но нельзя не вспомнить первого создателя самолета в мире — капитана 1-го ранга Александра Федоровича Можайского.

Советские военные самолеты СССР Великой Отечественной войны стремились поразить войска противника, его коммуникации и другие объекты в тылу ударами с воздуха, что обусловило создание самолетаов-бомбардировщиков способных нести большой бомбовый груз на значительные расстояния. Разнообразие боевых задач по бомбардировке неприятельских сил в тактическом и оперативной глубине фронтов привело к пониманию того факта, что их выполнение должно быть соизмеримо с тактико-техническими возможностям конкретного самолета. Поэтому конструкторским коллективам следовало решить вопрос специализации самолетов-бомбардировщиков, что и привело к возникновению нескольких классов этих машин.

Виды и классификация, последние модели военных самолетов России и мира. Было очевидно, что для создания специализированного самолета-истребителя потребуется время, поэтому первым шагом в этом направлении стала попытка вооружить уже существующие самолеты стрелковым наступательным оружием. Подвижные пулеметные установки, которыми начали оснащать самолеты, требовали от пилотов чрезмерных усилий, так как управление машиной в маневренном бою и одновременное ведение огня из неустойчивого оружия уменьшали эффективность стрельбы. Использование двухместного самолета в качестве истребителя, где один из членов экипажа выполнял роль стрелка, тоже создавало определенные проблемы, потому что увеличение веса и лобового сопротивления машины приводило к снижению ее летных качеств.

Какие бывают самолеты. В наши годы авиация сделала большой качественный скачок, выразившийся я значительном увеличении скорости полета. Этому способствовал прогресс в области аэродинамики, создания новых более мощных двигателей, конструктивных материалов, радиоэлектронного оборудования. компьютеризации методов расчетов и т. д. Сверхзвуковые скорости стали основными режимами полета истребителей. Однако гонка за скоростью имела и свои негативные стороны — резко ухудшились взлетно-посадочные характеристики и маневренность самолетов. В эти годы уровень самолетостроения достиг такого значения, что оказалось возможным приступить к созданию самолетов с крылом изменяемой стреловидности.

Боевые самолеты России для дальнейшего роста скоростей полета реактивных истребителей, превышающих скорость звука, потребовалось увеличить их энерговооруженность, повысить удельные характеристики ТРД, а также усовершенствовать аэродинамические формы самолета. С этой целью были разработаны двигатели с осевым компрессором, имевшие меньшие лобовые габариты, более высокую экономичность и лучшие весовые характеристики. Для значительного увеличения тяги, а следовательно, и скорости полета в конструкцию двигателя ввели форсажные камеры. Совершенствование аэродинамических форм самолетов заключалось в применении крыла и оперения с большими углами стреловидности (в переходе к тонким треугольным крыльям), а также сверхзвуковых воздухозаборников.

oruzhie.info

Туполев Сухой И-14 Истребитель — aviArmor

Истребитель предназначался для замены достаточно быстро устаревшего И-5. Работы над ним вела бригада П.О.Сухого под непосредственным руководством Туполева. В 1932 году заместителем Сухого был назначен Н.Н.Поликарпов, которому вскоре поручили проектирование подстраховочного варианта самолёта. ТТЗ предусматривало максимальную скорость порядка 400 км\ч, боевой радиус действия 250 км и потолок 9000-10000 метров.

По внутрифирменному реестру истребитель получил обозначение АНТ-31. Для этого самолёта Сухой предложил несколько технических новшеств, ранее на машинах такого класса не применявшейся. Закрытая кабина пилота, убираемое в крыло шасси, масляно-пневматическая аммортизация, тормозные диски колёс, гладкая обшивка фюзеляжа – это неполный перечень нововведений. На первом опытном самолёте установили английский двигатели Bristol “Mercury” F2 (мощностью 570 л.с.), хотя предварительные расчеты показывали, что с более мощным двигателем можно достичь лучших характеристик. Истребитель собрали к маю 1933 года и его заводские испытания проводил лётчик В.Л.Бухгольц. С 27 мая АНТ-31 проходил заводские испытания, а в январе 1934 года его передали на государственные. Была отмечена излишняя строгость в пилотировании и запаздывание с выходом из штопора. Скоростные данные также оказались не на требуемом уровне, что заставило Сухого поторопиться с модернизацией самолёта, уступавшего по основным ТТД поликарповскому И-16. Самолёт модернизировали, присвоив новое обозначение АНТ-31бис. Двигатель заменили на РЦФ-3, кабину пилота сделали открытой – в результате скорость немного возросла, но остальные характеристики остались на прежнем уровне. По ходу испытаний несколько раз менялся состав вооружения. Если первый прототип оснащался двумя пушками АПК и одним синхронным пулеметом ПВ-1, то на АНТ-31бис устанавили два ШКАС и две пушки АПК-37. В последствии ненадежные АПК решили заменить на обычные 20-мм авиационные пушки ШВАК, но эти планы так и остались нереализованными.

Пока Сухой доводил до кондиции свою машину, поликарповское ОКБ успешно испытало сразу два своих истребителя – И-15 и И-16 и ещё прорабатывало более совершенный И-17 (позднее этот проект переродился в известный МиГ-1\И-200).

Для серийного производства конечно же выбрали И-16. Истребитель Сухого под обозначением И-14 выпустили лишь небольшой серией. НКАП заказал всего 55 самолётов, из которых в 1936 – 1937 гг. собрали 18 (по другим данным — 22) машин, с вооружением из двух синхронных и двух крыльевых пулеметов ШКАС и некоторыми улучшениями в конструкции. ВВС официально не приняли И-14 на вооружения, хотя выпущенные самолёты некоторое время испьлзовались в учебгых целях. Часть истребителей позже передали в ДОСААФ, остальные использовали для различных испытаний.

До 1941 года дожили считанные единицы И-14. Принимали ли они участие в боях с немцами, и вообще, как сложилась их дальнейшая судьба – так и остаётся неизвестной.

Источники:
Н.Гордюков «И-14 — важный шаг к современности» («Самолеты Мира»)

Тактико-технические данные истребителя И-14 обр.1937 года :

Длина – 6,11 м
Размах крыла – 11,25 м
Площадь крыла – 16,93 м.кв.
Высота — 3,74 м
Вес пустого – 1170 кг
Вес взлётный – 1540 кг
Скорость максимальная – 449 км\ч
Скорость у земли – 357 км\ч
Скорость крейсерская – 343 км\ч
Скороподъёмность — 769 м\мин
Дальность – 600 км
Потолок – 9420 метров
Двигатель – один М-25, воздушного охлаждения, мощностью 460 л.с.
Вооружение — две пушки АПК-20 и два пулемёта ШКАС

aviarmor.net

Конкуренты — Истребитель И-16

Первые истребители-монопланы И-14 Сухого

Истребитель И-14

И-16 первоначально вовсе не был самолетом, заказанным «сверху». Он является продуктом инициативной разработки Поликарпова. Изначально же стать первым истребителем-монопланом ВВС должен был И-14 (также известный как АНТ-31), проектировавшийся бригадой Сухого в ЦАГИ. В декабре 1932 года были утверждены тактико-технические требования к будущему истребителю, согласно которым его максимальная скорость на высоте 5 км должна была составлять 375-400 км/ч , посадочная скорость — 90-105 км/ч, радиус действия — 250 км, потолок 9-10 км, а время набора высоты 5 км — 7-8 мин.

Первый прототип был построен в мае 1933 года (то есть почти на семь месяцев раньше И-16), 27 мая состоялся первый полёт (летчик-испытатель К. А. Попов). И-14 представлял собой цельнометаллический моноплан с закрытой кабиной и убирающимся вручную шасси. В отличие от истребителей Поликарпова, у самолета Сухого обшивка крыла была гофрированной. Это повышало прочность конструкции, но снижало скорость. Вооружение первого экземпляра состояло из одного синхронного пулемета ПВ-1, была предусмотрена установка двух динамо-реактивных пушек АПК-1. На самолете стоял английский двигатель Bristol Mercury-IV S2 мощностью 500 л. с. и высотностью 4000 м.

Новый истребитель долго доводился и был представлен на государственные испытания только в январе 1934 г. Его главным достоинством испытатели считали большую скорость (390 км/ч на высоте 4000 м), но как серьёзные недостатки отмечались лёгкий срыв в штопор, ненадёжность механизмов шасси и недоведённость конструкции фонаря кабины. Стало ясно, что самолет нуждается в серьёзной модернизации. Кроме того, Советским Союзом была закуплена лицензия на двигатель Wright-Cyclone SGR-1820 F-3, который решено было установить и на И-14.

И-14, вид сбоку

В августе 1933 года начались работы по второму прототипу, и в феврале 1934 г. на лётные испытания вышел второй экземпляр — И-14бис (или АНТ-31 бис). «Райт-Циклонов» F-3 пока не хватало, поэтому на И-14бис (как в своё время и на ЦКБ-12бис) был установлен маловысотный вариант «Циклона» (модификация F-2, мощность 640 л.с.). Новый самолёт имел гладкую обшивку крыла и открытую кабину лётчика. Было усилено вооружение за счет установки двух динамо-реактивных пушек АПК-11 и двух пулеметов ПВ-1, а также четырёх держателей Д-1 для бомб АО-10 массой по 10 кг. В марте 1936 г. самолёт успешно прошел государственные испытания (лётчик-испытатель А.И.Филин). Было решено, что истребитель Сухого пригоден для принятия на вооружение после устранения недостатков, которых насчитывалось немало. Основные из них: слишком малая колея шасси, что приводило к опасному раскачиванию самолета на пробеге, а также неудовлетворительный профиль крыла, из-за которого самолёт на посадке проваливался со сваливанием на крыло. Задолго до завершения государственных испытаний, еще в июле 1934 года, для серийной постройки И-14 был определен Иркутский авиационный завод №125, официальный ввод в строй которого состоялся 24 августа 1934 г. Испытания И-14бис с мотором РЦФ-3 подтвердили, что по скорости истребитель вполне удовлетворяет требованиям, он даже превзошёл ожидаемые в НИИ ВВС показатели. Вооружение его изменилось и теперь состояло из двух скорострельных пулеметов ШКАС и двух АПК-37 (калибр 37 мм).

Конструкция самолета была сложной и нетехнологичной. Для ускорения развертывания серийного производства на завод приехала специальная бригада КБ А.Н.Туполева. Одновременно с доводкой конструкции отрабатывалась и серийная технология тогда ещё ручной клепки с накатом и впотай. Агрегатная же сборка принесла проблемы посложнее. На туполевском заводе опытных конструкций высокая квалификация сборщиков и многократная подгонка при постройке опытных машин затушёвывали тот факт, что применяемые там деревянные стапели не обеспечивали воспроизводства теоретического контура цельнометаллических агрегатов. В серийном производстве это привело к тому, что первый комплект крыла, собранный на деревянной оснастке, пришлось забраковать. В срочном порядке был изготовлен металлический стапель. Аналогичная история повторилась и с фюзеляжем. Чтобы «спасти» этот агрегат, пришлось отказаться от задействования некоторых технологических разъемов, а потом, для выемки фюзеляжа, срубить главные силовые стойки, т.е. практически разрушить стапель. Второй комплект собирался уже на металлической оснастке.

В процессе подготовки к серийному выпуску истребитель Сухого в который раз претерпел значительные изменения. Было изменено крыло, усилена конструкция, улучшено капотирование, установлен новый винт и долгожданный двигатель М-25. Разработка динамо-реактивных пушек АПК было признано авантюрой (их создатель инженер Курчевский был впоследствие репрессирован за разбазаривание государственных средств), поэтому на серийных И-14 предусматривалась установка двух пулемётов ШВАК и двух пулеметов ШКАС (на части истребителей вместо пушек тоже стояли ШКАСы). Освоение серийного выпуска нового самолета затянулось и регулярно истребители начали выходить из сборочных цехов лишь в 1936 г. Их лётные испытания осуществляли летчики И.И.Лагутин и Н.В.Аметевский.

Высотно-скоростные характеристики истребителей периода 1933 — 1935 гг.

Государственные испытания головного серийного И-14 выявили его хорошие скоростные качества: они были практически такими же, как и у скоростного И-16, который к тому времени уже строили серийно. И-14 обладал хорошей манёвренностью (время виража 12 с против 14-15 с у И-16) и большей, чем у И-16, устойчивостью на малых скоростях. В отчёте по испытаниям отмечалось, что И-14 в воздушном бою с И-16 имел преимущество, а в заключении говорилось, что И-14 по своим лётным данным, относительной простоте взлета, посадки и высшего пилотажа представляет несомненную ценность для ВВС. В ходе испытаний вскрылись и некоторые недостатки истребителя. В частности, летчику среднего физического развития чрезвычайно трудно было полностью убрать шасси, воспользоваться закрылками. Недоведённой оказалась пулемётная установка в крыльях. Правда, эти недостатки не так уж сложно было устранить. Самый же главный недостаток, не проявлявшийся ранее и в конце концов решивший судьбу самолета, заключался в опасном характере штопора: на один виток штопора запаздывание в выходе составляло 10 витков, а на два —13 витков. С такими штопорными свойствами самолёт, безусловно, не мог считаться боевым и его нельзя было принимать на вооружение. Переделка машины заняла целый год. Запаздывание при выходе из штопора удалось сократить до двух-четырёх витков. Но этого все же оказалось недостаточно. К 1937 г. самолет стал уже морально устаревать. Производство И-16 шло полным ходом, и он широко применялся в строевых частях. В этих условиях строить еще один подобный истребитель было нецелесообразно.

Из пятидесяти пяти самолётов, строившихся в Иркутске в 1935—1937 гг., было закончено и сдано заказчику лишь восемнадцать истребителей (по данным бывшего главного инженера Ф.Р.Кугеля — девятнадцать). Кроме того, еще четыре истребителя этого типа было выпущено заводом №153 в Новосибирске. Так истребитель, вышедший на испытания раньше И-16 и являвшийся в своем роде «фаворитом», в конечном итоге не был принят на вооружение и оказался забыт.

ИП-1 Григоровича

В 1934 году Д.П.Григорович выпускает новый пушечный истребитель ИП-1 (заводское обозначение ДГ-52). Он являлся скоростным свободнонесущим монопланом цельнометаллической конструкции. Мотор, как и у его «одноклассников» — Wright-Cyclone SGR-1820 F-3. Вооружение — две АПК-4 и один ШКАС. Кроме мощного вооружения ИП-1 имел ряд особенностей, отличавших его от других отечественных скоростных истребителей: крыло имело форму в плане, близкую к эллиптической, при которой достигается минимум индуктивного сопротивления; необычной была и сама конструкция крыла: силовой набор состоял из трубчатых лонжеронов и ферменных нервюр, а стрингеров, поддерживающих обшивку, было очень мало, получалось как бы безстрингерное крыло с работающей обшивкой.

i16fighter.ru

И-14

TR | UK | KK | BE | EN |
бумеранг 13 и 14 серии ютуб, стол и 14 стульев в зал
И-14 (АНТ-31) — советский истребитель, тип «скоростной». Второй серийный истребитель, созданный Конструкторской бригадой Павла Осиповича Сухого под общим руководством Андрея Николаевича Туполева в Конструкторском отделе опытного самолётостроения (КОСОС) в Москве. Впервые поднялся в воздух в 1933 году. В Малую серию пошёл его доработанный вариант — И-14 бис (АНТ-31 бис) Вввиду одновременного появления более скоростного и дешёвого в производстве истребителя И-16 Конструкторского бюро Николая Поликарпова истребитель Павла Сухого И-14 был снят с производства. Из запланированных в Малую серию 50 самолётов П. О. Сухого в строевые авиационные части Красного воздушного флота было сдано только 18 машин. В конструкции скоростного истребителя И-14 в серии было применено много новых для СССР технологических и конструктивных решений, ранее в советском самолётостроении не применявшихся.

Содержание

• 1 Реформирование Центрального конструкторсого бюро ЦАГИ
• 2 Истребитель И-14 а — опытный
• 3 Истребитель И-14 — опытный
• 4 Испытания прототипов
• 5 И-14 бис — серийный
• 6 Конструкция
• 7 Технические характеристики
• 8 Применение
• 9 Использовавшие страны
• 10 Примечания
• 11 Ссылки
• 12 Литература

Реформирование Центрального конструкторсого бюро ЦАГИ

В мае 1932 года Центральное конструкторское бюро ЦАГИ преобразовали в Сектор опытного строительства (СОС) ЦАГИ. В Сектор входили Конструкторский отдел, Отдел внедрения в серию, Отдел эксплуатации и летных испытаний, Завод опытных конструкций.

Проектирование новых самолётов осуществлял Конструкторский отдел Сектора опытного строительства или КОСОС. КОСОС возглавил Андрей Туполев. .

Руководителем Бригады № 3 «Легкие самолёты» в КОСОС был назначен Павел Осипович Сухой, его заместителем — Николай Николаевич Поликарпов.

Истребитель И-14 а — опытный

Николай Николаевич Поликарпов был опытным авиаконструктором «старой» дореволюционной школы. В ноябре 1929 года Николай Поликарпов был арестован ОГПУ по обвинению в «участии в контрреволюционной вредительской организации» и без суда приговорён к смертной казни. Исполнение приговора — «расстрел» — было отсрочено «за нецелесообразностью»; в СССР не хватало квалифицированных кадров авиаконструкторов.

«Зэк» Николай Поликарпов «под расстрельной статьей» проектирует самолёты в «шарашке» — Особом конструкторское бюро (ЦКБ-39 ОГПУ) на территории Бутырской тюрьмы в Москве. Затем ЦКБ «для удобства» опытных работ переводят на Московский авиазавод № 39 им. В. Р. Менжинского. Здесь в 1930 году Н. Н. Поликарпов и Д. П. Григорович совместно разработали истребитель-биплан И-5, который пошёл в серийное производство и поступил на вооружение летных частей Военно-воздушных сил РККА.

В 1931 году Особое совещание при Коллегии ОГПУ отменила «расстрельный» приговор в отношении Поликарпова, заменив его десятью годами лагерей. Однако после удачных демонстрационных полётов маневренного лёгкого истребителя-биплана И-5, который блестяще пилотировали советские асы Валерий Чкалов и Анисимов в присутствии Иосифа Сталина, Клима Ворошилова и Серго Орджоникидзе, было решено считать приговор в отношении Поликарпова условным. Учитывая «мнение товарища Сталина», в июле Президиум ЦИК СССР принял решение об амнистии группы лиц, в том числе и Николая Поликарпова.

В мае 1931 года, вышедший «на свободу» Н. Н. Поликарпов получил назначение на должность Заместителя начальника Конструкторской бригады № 3 АГОС ЦАГИ П. О. Сухого.

Коллегия ОГПУ решила строить «свой» самолёт. Поэтому в АГОС ЦАГИ сложилась парадоксальная ситуация: в Конструкторской бригаде № 3 одновременно проектировали и строили два различных самолёта: Павел Сухой — И-14, Николай Поликарпов — И-14 а.

Поликарпов работал в Конструкторской бригаде Павла Сухого два года и десять месяцев, а затем в феврале 1933 года был назначен Начальником Конструкторской бригады № 2 ЦКБ на базе Авиазавода № 39. Руководителем ЦКБ, куда ушел Н. Н. Поликарпов, был авиаконструктор С. В. Ильюшин.

Выделившись с рядом подчинённых ему конструкторов в самостоятельную Конструкторскую бригаду, Николай Поликарпов создаёт лёгкий скоростной моноплан «истребитель шестнадцатый» И-16, ставший главным конкурентом истребителя И-14 Павла Сухого.

Истребитель И-14 — опытный

В 1932 году Конструкторской бригаде № 3 Павла Сухого дают задание на разработку скоростного одноместного пушечного истребителя цельнометаллической конструкции с увеличенным арсеналом вооружения.. Проектирование опытного И-14 под руководством П. О. Сухого велось в 1933-12 в КОСОС под наблюденим и при консультировании А. Н. Туполева.

На этапе разработки Проектного задания Павел Сухой предложил для нового истребителя следующие техни

www.turkaramamotoru.com

Истребитель и-14 (ант-31). — О самолётах и авиастроении

Разработчик: КОСОС ЦАГИ, П.О.Сухой
Страна: СССР
Первый полет: 1933 г.

Большая часть авторитетных отечественных и зарубежных историков авиации уверен в том, что так именуемую «новую волну» в конструировании истребителей открыл Н.Н.Поликарпов своим И-16. Эта машина сочетала громаднейшее количество показателей, характеризовавших новые скоростные истребители-монопланы: свободнонесущее крыло, убирающееся шасси и закрытую кабину (в начальных вариантах). Запущенный в массовую серию, «ишачок» прочно занял место главного советского истребителя, став, наровне с туполевскими многомоторными гигантами, знаком сталинской авиации 30-х годов.

Но в случае если быть строгим по отношению к истории всемирный и отечественной авиации, то первым истребителем «новой волны» нужно считать И-14, спроектированный и выстроенный под управлением П.О.Сухого. Кроме того, что его первый умелый экземпляр поднялся в воздух раньше умелого И-16. Суховский истребитель, не считая вышеупомянутых новаций, имел пушечное вооружение и цельнометаллическую конструкцию.

Однако данный самолет, не смотря на то, что и попал в серийное производство, но не стал, в силу последовательности обстоятельств столь массовой машиной как И-16, и потому до сих пор известен немногим.

Все началось с того, что в замысел умелого строительства, принятый в первой половине 30-ых годов двадцатого века, включили истребитель-моноплан. Он должен был оснащаться перспективными советскими двигателями М-38 либо М-58. Оба мотора являлись 9-цилиндровыми однорядными «звездами» воздушного охлаждения. На летные опробования самолет должен был выйти в середине 1933 года.

Работу поручили КОСОС ЦАГИ. В том месте в бригаде №3. которой руководил П.О.Сухой, начали разработку проекта истребителя, обозначенного АНТ-31. Нужно отметить ключевую роль А.Н.Туполева в определении самой концепции истребителя-моноплана. Консерваторы в управлении Управления ВВС (УВВС) настаивали на развитии классической тогда схемы биплана, опираясь на опыт достаточно успешного истребителя И-5.

Только авторитет Туполева разрешил «пробить» задание на моноплан, косвенно обеспечив в какой-то мере в будущем восприятие армейскими и схемы поликарповского «ишачка». Вправду, будущему И-14 в мире в то время не было полных аналогов.

Потом (годом позднее) Сухой сказал: «Настоящая схема самолета И-14 есть первой, по причине того, что до этого времени аналогичных типов самолетов-истребителей у нас не было. И в то время, когда в 1932 г. встал вопрос относительно схемы, то Андрею Николаевичу было нужно выдержать определенный напор со стороны управления УВВС… и сейчас, в то время, когда мы подводим результаты, возможно заявить, что, приняв данную схему, мы сделали самолет, отвечающий мировому уровню».

Это была взвешенная и весьма скромная оценка — проект И-14 значительно опережал западные разработки того периода. К примеру, в Соединенных Штатах компанией «Boeing» строился цельнометаллический истребитель-моноплан Р-26, но схема его крыла была не свободнонесущей, а с применением ленточных расчалок, соединявших консоли с фюзеляжем и со стойками неубирающегося шасси. Во Франции в данный же период показался «Dewoitine» D.500 свободнонесущей схемы, но с неубирающимся шасси.

Пилотские кабины у Р-26 и у D.500 оставались традиционно открытыми.

К эскизному проектированию самолета приступили в начале 1932 года, существенно раньше, чем в УВВС организовали окончательные требования к машине. К маю уже подготовили эскизный проект и аэродинамический расчёт под двигатель М-38 (существовавший тогда всего в двух умелых экземплярах). На новом истребителе предусматривалась уборка шасси, тормоза на колесах, масляно-пневматическая амортизация стоек шасси и наконец, закрытая отапливаемая кабина летчика.

Кстати, последнее на отечественных истребителях практически показалось только по окончании окончания ВОВ.

1 июня 1932 года из ЦАГИ в УВВС направили письмо с расчетными данными И-14. Большую скорость разработчики определяли в 335 км/ч, потолок в 9500-10000 м, дальность полета 500 км. Оружие складывалось из двух синхронных пулеметов ПВ-1 калибра 7,62 мм в фюзеляже. С июля началось изготовление и техническое проектирование полноразмерного макета.

Ведущим инженером по самолету прописали Д.Н.Осипова.
Но ни М-38, ни М-58 еще не были доведены кроме того до стадии ресурсных стендовых опробований. Исходя из этого в качестве временной замены остановились на британском двигателе Bristol «Mercury» IVS-2 (в отечественной транскрипции того периода писали «Меркур» либо давали буквальный перевод — «Меркурий»). Британский двигатель примерно соответствовал отечественным перспективным моторам по габаритам и мощности.

В ноябре макет истребителя закончили и предъявили рабочей группе. В декабре по поводу дискуссии макета прошло особое заседание в УВВС под руководством главы ВВС РККА Я.И.Алксниса, на котором приняли два серьёзных ответы. Во-первых, четко определилась главная истребитель и тактическая-14 — функция-перехватчик, ориентированный на достижение большой скорости.

Во-вторых, классическое пулеметное оружие решили дополнить парой динамореактивных (безоткатных) пушек (ДРП). В один момент, для опытного образца И-14 был предложен второй тип двигателя — американский Wright «Cyclone» F-2, пара более замечательный, чем «Mercury», но оптимизированный для меньших высот.

С ноября 1932 года началось изготовление отдельных узлов истребителя, но лишь в декабре УВВС утвердило окончательные требования к самолету. В ЦАГИ данный документ поступил только 4 января, в то время, когда все рабочие чертежи уже готовься (19 декабря П.О.Сухой подписал окончательные чертежи неспециализированного вида опытного образца). В требованиях заложили большую скорость 375-400 км/ч — намного больше расчетных данных эскизного проекта.

Наряду с этим, все-таки сохраняя надежду на доводку М-38 либо М-58, серийные автомобили желали взять как раз с ними.

В мае 1933 года первый умелый АНТ-31 закончили и перевезли на Центральный аэропорт. По собственной конструкции данный самолет являлся как бы переходным от обычных для туполевского коллектива автомобилей из гофрированного листа и стальных труб к самолетам нового поколения. С одной стороны, фюзеляж истребителя выполнялся как монокок с комплектом из дюралевых профилей, ровной трудящейся обшивкой а также потайной клепкой.

А с другой — крыло сохранило толстый профиль типа АНТ-6 (привычный по ТераБайт-3), ферменные лонжероны из металлических труб и гофрированную обшивку. Гофром покрывалось и все хвостовое оперение, не считая киля.

Главные колеса шасси убирались в крыло очень сложной совокупностью — комбинацией комплекта блоков и тросов с гидравликой. Уборка шла в два приема. Вначале гидропривод укорачивал подкосы, уменьшая вынос колес довольно крыла. Наряду с этим пилот стравливал давление а совокупности.

После этого следовали 60 оборотов штурвала механической лебедки и стойки с колесами, наконец, убирались в крыло. Хвостовой костыль не убирался. При выпуске колес к процедуре добавлялись еще 40 качков ручным гидронасосом для вытягивания подкосов.

Закрытый фонарь пилотской кабины по нынешним временам смотрелся очень необычно: он не сдвигался и не откидывался, а имел сверху крышку, через которую летчик попадал вовнутрь. В аварийной ситуации левое боковое стекло поворачивалось около вертикальной оси и откидывалось назад, а крышка — вправо. Для этого летчик должен был трудиться обеими руками сходу.

Оружие первого умелого И-14 являлось временным. Динамореактивные пушки (желали поставить две АПК-5 калибра 37 мм с боезапасом 25 снарядов на каждую) на момент окончания АНТ-31 были еще не доведены, исходя из этого поставили один пулемет под капотом — синхронный ПВ-1 с боезапасом 900 патронов. Но место для боекомплекта и пушек в крыле покинули.

Долгую трубу стрелкового прицела ОП-1 (копию английского «Aldis») закапотировали обтекателем.

На самолете смонтировали мотор «Mercury» IVS-2, высотный — большая мощность в 540 л.с. развивалась им на высоте 4500 м. На его валу стоял древесный двухлопастной винт изменяемого шага. Но поменять ход возможно было лишь на земле в зависимости от планируемого характера полета.

Кислородный прибор, предусмотренный техническими требованиями, отсутствовал, а вместо радиостанции смонтировали ее размерно-весовой макет.

Первый полет нового истребителя состоялся 17 мая 1933 года. Машину пилотировал К.К.Попов. В июне первый умелый самолет официально сдали Отделу экспериментально-доводок и лётных испытаний (ОЭЛИД). В том месте он совершил пара полетов, а также один с уборкой шасси.

17 июля самолет вернули на Завод умелых конструкций для доработки, длившейся до 30 сентября — доводили мотоустановку и шасси. После этого летчики-испытатели К.К.Попов и С.А.Корзинщиков продолжили заводские опробования АНТ-31, на протяжении которых самолет показал красивые скоростные качества: на высоте 5000 м машина достигла большой скорости 383 км/ч, что было большим достижением по тем временам. Взяли и хорошие показатели скороподъемности — на комплект высоты 6000 м тратили менее 10 мин..

Сперва полеты проводились на колесном шасси, но после этого выпал снег и 25 октября самолет снова был в заводском цехе, для переоснащения на лыжи. Закончили работу только 14 ноября, так что главную часть программы заводских опробований совершили на лыжах.

Последние не убирались, для чего стойки законтрили в выпущенном положении, ниши для колес закрывались ровными дюралевыми страницами. Ясно, что рост лобового сопротивления, пара снизил величины взятых скоростей. Одновременно с этим Попов отмечал, что самолет весьма строг в управлении и требует малых отклонений рулей для эволюции.

Тогда же в первый раз столкнулись с «ахиллесовой пятой» И-14 — запаздыванием на выходе из штопора. По окончании четырех витков, каковые желал выполнить пилот, самолет додавал еще два — два с половиной «от себя».

В целом же результаты заводских опробований продемонстрировали, что конструкторам удалось выполнить фактически все требования задания. Только 100 м недобрали в практическом потолке (9400 м вместо 9500 м). А вот полученные взлетно-посадочные характеристики кроме того близко не лежали с заданными. Настоящий разбег в три раза превышал записанные в соответствующий пункт 40 м. Вместо 80 м истребитель пробегал на посадке 220 м. Из-за чего?

Все весьма легко! Эксперты из УВВС заложили в задание на скоростной моноплан показатели привычного истребителя-биплана для того чтобы же веса. Очевидно, удовлетворить таким требованиям было нереально.

Заводские опробования разрешили распознать и последовательность конструктивных недоработок. Недоведенной и несовершенной признали совокупность уборки шасси. Неудачным назвали и фонарь пилотской кабины.

Но так как все это тогда сделали в первый раз!

Недочёты были очевидны, но в первоначальный экземпляр никаких значительных трансформаций вносить не стали. Их решили учесть во второй машине, дублере — И-14 бис (АНТ-31бис). Первый же самолет 13 декабря 1933 года завершил заводские опробования, а 2 января следующего года его приняли на национальные.

8 января АНТ-31 перегнали в Щелково, где в то время был НИИ ВВС, его ведущим испытателем был назначен Томас Сузи.

Неспециализированная оценка приблизительно соответствовала отзывам летчиков ОЭЛИД. Не смотря на то, что на лыжах И-14 дал «всего» 330 км/ч, это посчитали хорошим результатом, полагая, что на колесах истребитель разовьет скорость не меньше 370-380 км/ч. Наряду с этим, в соответствии с отчету НИИ, И-14 «… не будет уступать лучшим скоростным заграничным истребителям, превосходя их оружием».

В отношении последнего учитывал идее ДРП, монтировавшиеся на втором экземпляре самолета. Путевую устойчивость самолета оценили в целом как хорошую, не смотря на то, что в отчете Сузи отметил: «При кинутом управлении валится вправо и клюет. Нужно все время поддерживать ручкой».

Но машина устойчиво вела себя на пикировании.

В НИИ ВВС, в сущности, обратили внимание на те же самые недочёты, что и при опробованиях в ОЭЛИД. Зафиксировали строгость исполнения виражей, на которых машина была неустойчива. Резкой критике подверглось шасси. выпуск и Уборка его занимали три-четыре 60 секунд — неприемлемо большое количество для истребителя-перехватчика. Получалось, что при высоте менее 1000 м при отказа двигателя пилот просто не успевал выпустить колеса.

Ко всему другому, в зимнем обмундировании в тесной кабине качать насос и крутить лебедку было фактически нереально.

Оценка закрытого фонаря представлялась неоднозначной. С одной стороны, ниоткуда не поддувало, и пилоту было тепло. С другой — фонарь значительно ограничивал обзор. Вид вперед закрывал прицел и длинный нос самолёта в обтекателе, наблюдать назад мешал гаргрот. Фонарь показался весьма тесным — голова прикасаясь к колпаку. Испытатели заключили , что при аварии реально открыть фонарь запрещено.

Кроме того на земле, в случае если машина скапотирует, пилот самостоятельно вылезти из нее не сможет. Последнее, к сожалению, удостоверились в надежности на практике — на опробованиях И-14 один раз перевернулся на пробеге.

Беспокойство позвала недостаточная прочность крыла истребителя. Запас прочности для некоторых обстановок не превышал 7 при требуемой цифре 11,5. Обстоятельство была в неправильной термообработке труб лонжеронов.

По большому счету, уровень качества изготовления умелого самолета сурово подвергли критике. В отчете отметили: «качество производства и Отделка самолёта стоит на низком уровне».
Нашлись незаконтренные болты, не хорошо закрепленные подшипники. Обтекатели болтались, карбюратор тек, разные прорези (к примеру, для палки) были несоразмерно громадны и в отчете показалась неприятная запись: «…все это совместно формирует безрадостную картину состояния автомобили».

По окончании всего этого неудивительным покажется вывод экспертов НИИ ВВС: «Самолет… есть недоведенным, исполнение заданий связано с риском для жизни летчика…».

Но данный вывод армейских вовсе не зачеркивал громадных возможностей нового истребителя. Его недочёты только потребовали учесть в конструкции дублера. Последний под обозначением И-14бис (в документах еще видится обозначение И-14Д и И-14РЦ) начали строить в июле 1933 года.

Ведущим инженером по данной машине прописали Н.Н.Фадеева. Второй умелый самолет достаточно значительно отличался от первого.

Во-первых, переделали крыло. Поперечное «V» уменьшили до 4°. Конструкция лонжеронов не изменилась, а вот нервюры смотрелись в противном случае. Значительно изменился центроплан, потому, что перешли к второй схеме уборки шасси. Раньше стойки складывались к оси самолета. Сейчас узлы крепления стоек разместили фактически на ширине фюзеляжа, а ниши для колес переместили к стыку консолей и центроплана.

Соответственно и стойки шасси сейчас поднимались в сторону финишей крыла. Механизм уборки-выпуска также стал совсем иным — чисто тросовым, без гидравлики.

Старомодная гофрированная обшивка крыла провалилась сквозь землю — ее поменял ровный дюралевый лист толщиной 0,5 мм, приклепаный к каркасу потайными заклепками. На задней кромке крыла разместили четыре секции посадочных щитков. Во-вторых, изменилась конструкция оперения. Киль стал отъемным, с креплением к стыковочным узлам на шпангоутах фюзеляжа. Гофрированную обшивку стабилизатора заменили ровной.

В-третьих, установили американский двигатель Wright «Cyclone»-F2, менее высотный, чем «Mercury», но развивавший громадную мощность на средних и малых высотах. Винт смонтировали также американский, компании «Hamilton», железный (с дюралевыми лопастями), диаметром 2,97 м. В-четвертых, ветхий фонарь с откидной верхней крышкой уступил место более эргономичному, сдвигающемуся вперед. И наконец, на И-14бис смонтировали две ДРП типа АПК-11 с пневмоперезарядкой и боезапасом по 25 снарядов на каждую.

5 февраля 1934 года дублер сдали для опробований. Они проводились как совместные — заводские вместе с национальными, что уже само

Камера «Звезды» сняла, как Миг-31 поднялся к границе ближнего космоса

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны:

• Истребитель и-5 (вт-11).

  Разработчик: Поликарпов Страна: СССР Первый полет: 1930 г. «Шараги» — конструкторские бюро за тюремными решетками, являлись изобретением вовсе не…

• Истребитель-перехватчик миг-19п.

  Разработчик: ОКБ Микояна, Гуревича Страна: СССР Первый полет: 1954 г. В один момент с разработкой фронтового истребителя и однодвигательного перехватчика…

• Истребитель и-4 (ант-5).

  Разработчик: АГОС ЦАГИ Страна: СССР Первый полет: 1927 г. Все отечественные истребители финиша 1920-х годов в чем-то первенствовали . И-4 являлся первым…

• Фронтовой истребитель миг-23.

  Разработчик: ОКБ Микояна, Гуревича Страна: СССР Первый полет: 1962 г. История создания этого самолета началась в первой половине 60-ых годов XX века, в…

• Фронтовой истребитель миг-17 (и-330, си).

  Разработчик: ОКБ Микояна, Гуревича Страна: СССР Первый полет: 1950 г. Успех МиГ-15 разрешил ОКБ-155 получить от высшего управления страны необычный…

• Истребитель и-30.

  Разработчик: ОКБ Яковлева Страна: СССР Первый полет: 1941 г. Негромкой весенней ночью 1941 года в тесном авиационном тире Центрального аэропорта,…

stroimsamolet.ru

Проект истребителя И-14а. — Российская авиация

Проект истребителя И-14а.

Разработчик: Н.Н.Поликарпов
Страна: СССР
Проект 1932 г.

В феврале 1931 года, находясь в заключении, Н.Н.Поликарпов был назначен начальником конструкторской бригады № 3 входящей в ЦКБ-39. 6 июня 1931 года на Центральном аэродроме прошел закрытый смотр авиационной техники, на котором присутствовали И.В.Сталин, К.Е.Ворошилов, Г.К.Орджоникидзе. Поликарпов от ЦКБ представил истребитель И-5, пилотировали: В.П.Чкалов и А.Ф.Анисимов, показ прошел успешно. 28 июня коллегия ОГПУ постановила приговор в отношении Поликарпова считать условным, а 7 июля 1931 года Президиум ЦИК СССР принял решение об амнистии и освобождении части арестованных специалистов, в том числе и Поликарпова.

27 августа 1931 года ЦКБ-39 было введено в состав ЦАГИ. Пока не назначили начальника ЦКБ, общим руководством деятельности организации занимался главный инженер ЦАГИ А.Н.Туполев. Он придерживался мнения, что конструкция опытных самолетов бригады № 3 должна быть цельнометаллической. Николай Николаевич же считал необходимым вести разработку самолетов смешанной конструкции. Кроме того, он протестовал против мелочной опеки со стороны Туполева в вопросах проектирования. Сказывался и груз их прошлых взаимоотношений. Назревал конфликт.

В ноябре 1931 года на совещании в кабинете Туполева начавшийся было спокойным разговор по работам бригады № 3 дошел до высшей точки кипения. Туполев выразил свое мнение, что задание на истребитель И-13 бригада № 3 смогла бы быстро выполнить, взяв за основу И-8 (АНТ-13), который проходил в то время испытания, соответственно, усилив его конструкцию и улучшив аэродинамику самолета, и дал указания о немедленном проведении этой работы. Николай Николаевич сослался на различие требований к машинам, сказал, что только его проект может наиболее полно удовлетворить их и что брать за основу И-8 он не собирается.

Самолюбивый Андрей Николаевич был буквально взбешен отказом Н.Н.Поликарпова. По воспоминаниям инженера Тарасова, Туполев вскочил, опрокинув стулья. «Я этого (мат) сукина сына навек в рядовых инженерах сгною, он у меня забудет, как самолеты проектируются», — в ярости кричал Андрей Николаевич. Поликарпов был смещен с должности начальника бригады № 3 и переведен из ЦКБ в ЦАГИ рядовым инженером. Туполев пытался уничтожить Поликарпова как конструктора. Казалось, что карьер Поликарпова подошла к концу.

В конце ноября 1931 года начальником ЦКБ и одновременно заместителем начальника ЦАГИ был назначен С.В.Ильюшин, знавший Поликарпова еще с Гражданской войны. 4 мая 1932 года, когда в ходе реорганизации бывшая бригада Поликарпова № 3 и конструкторская бригада № 4 П.О.Сухого сливались в единую бригаду № 3 под руководством П.О.Сухого, Н.Н.Поликарпов и Г.И.Бертош по рекомендации С.В.Ильюшина были назначены заместителями П.О.Сухого.

Объединенная бригада должна была к середине 1933 года выпустить на испытания истребитель-моноплан И-14 (АНТ-31) с двигателем воздушного охлаждения М-38 и истребитель-полутороплан И-13 с двигателем жидкостного охлаждения М-32. П.О.Сухой в этот период сосредоточил свои усилия на разработке пушечного истребителя-моноплана И-14 (АНТ-31) с убирающимся шасси и максимальной скоростью до 380 км/час, а Г.И.Бертош — на разработке И-13, на базе туполевского истребителя И-8. Поликарпов в этих работах, как указывалось выше, не участвовал.

В июле 1932 года Н.Н.Поликарпов получил от С.В.Ильюшина задание разработать истребитель-полутороплан И-14а с двигателем воздушного охлаждения. И-14а проектировался на основе И-13, над которым Поликарпов работал еще до снятия с должности, и продолжал линейку истребителей-бипланов И-5 и И-6. Высокоманевренный биплан И-14а должен был тактически дополнить скоростной моноплан И-14 (АНТ-31) П.О.Сухого. Кроме того, при возможной задержке в разработке И-14, обусловленной наличием значительного количества новшеств, И-14а Поликарпова мог послужить определенной страховкой получения нового истребителя. Параллельно с бипланом И-14а Поликарпов в инициативном порядке делает первые наброски своего варианта скоростного истребителя-моноплана, планируя сделать значительный скачек в скорости, достигнув рубежа 400 км/час (будущего И-16).

При выборе силовой установки ориентировались на английские двигатели Bristol «Mercury» или американские Wright «Cyclone». Поликарпов наиболее приемлемыми считал американские двигатели.

Взяв за основу схему истребителя И-13, Николай Николаевич существенно ее переработал. Так как двигатель М-32 так и не был доведен, его заменили двигателем воздушного охлаждения Wright «Cyclone» с кольцом Тауненда, в связи с чем серьезному изменению подверглась носовая часть фюзеляжа. Первоначально спроектированный нормальный центроплан крыла был затем выполнен по типу «чайка». Это уменьшало лобовое сопротивление и улучшало обзор. Вводя схему «чайки», Поликарпов хотел, наряду с улучшением аэродинамики, обеспечить истребителю наилучшую маневренность, особенно на глубоком вираже.

Разрабатывались и другие модификации машины: — с мотором «Mercury»; — с убирающимся рычажным механизмом в борт фюзеляжа шасси и закрытым фонарем кабины. От варианта с двигателем Bristol «Mercury» отказались видимо ввиду выбора, советской промышленностью, для лицензионного производства американского Wright «Cyclone» (М-25).

При рассмотрении вариантов перспективных самолетов новый проект истребителя Н.Н.Поликарпова, обещавший высокую маневренность и скороподъемность, заинтересовал руководство УВВС и НКАП, поэтому его разработку решили продолжить. 8 декабря 1932 года на специальном совещании деревянный макет поликарповского биплана И-14а рассматривался одновременно с макетом моноплана И-14 конструкции П.О.Сухого. Руководил совещанием заместитель начальника ВВС Яков Алкснис, который предложил строить обе машины.

Одновременно на И-14а отказались от убираемого шасси и закрытого фонаря по причине вероятных технических затруднений. Дальнейшую разработку самолета было решено продолжать под наименованием И-15 и строить как тип высокоманевренного истребителя, у которого все подчинялось основному летно-тактическому требованию — высокой маневренности и скороподъемности.

Проект И-14а. Рисунок.

Проект И-14а. Чертеж.

.

.
Список источников:
Владимир Иванов. Неизвестный Поликарпов.
Михаил Маслов. «Король истребителей». Боевые самолеты Поликарпова.
Сергей Сыч. Проект истребителя И-14а, Поликарпов. 1932 г.

xn--80aafy5bs.xn--p1ai

О сравнении истребителей четвертого и пятого поколения. Часть II. Конец иллюзиям

Фирма “Локхид” опубликовала официальные данные о массе пустого самолета F-22. Она оказалась чуть меньше 20 т. Пустой “Рэптор” всего на 150 кг легче двухместного корабельного Су-33КУБ. Значит ли это, что F-22 плохой самолет? Конечно, нет. Просто три отсека вооружений, переразмеренные нерегулируемые воздухозаборники, огромные вырезы для окон перепуска воздуха и сверхзвуковая крейсерская скорость не даются даром. Чудес не бывает. Правда находятся персонажи, верящие в Деда Мороза до пенсии. Что ж, их ждет жестокое разочарование.

Введение

В современной истории авиации уже был один широко разрекламированный самолет, создатели которого постарались окружить свое детище разными мифами и суевериями.  “40 побед и ни одного поражения в воздухе”. “Израильтяне за 5 дней боев сбили 102 сирийских самолета, потеряв лишь один, причем он был сбит своей же зенитной ракетой по ошибке”. Такими “фактами” в печати фирма Дженерал Дайнэмикс продвигала свое детище F-16 на рынок. И надо сказать преуспела в этом. F-16 стал самым коммерчески успешным проектом в истории. Современный истребитель отличается сложным вихревым характером обтекания (рис. 1). F-16 один из первых истребителей 4-го поколения, в котором интегральная компоновка крыла и фюзеляжа, а также вихревая составляющая подъемной силы реализованы наиболее полно.

Рис.1. Визуализация течения. F-18

Программа легкого истребителя 4-ого поколения LWF

После разработки тяжелых истребителей завоевания превосходства в воздухе FX, в США стартовала программа создания дополняющих их дешевых и легких дневных истребителей Advanced Day Fighter (ADF). Появление реальных данных о МиГе-25 заставило американцев скорректировать свои планы. В результате появилась программа F-XX. Она предусматривала разработку столь же совершенного истребителя, как и FX, но более легкого. Министерство обороны США было настолько вдохновлено предложениями фирм, что собиралось сделать F-XX стандартным истребителем ВВС и ВМС.

Однако, экономика взяла свое. На базе концепций ADF и F-XX [1] в 1971 г. была инициирована программа легкого истребителя Light Weight Fighter (LWF), который рассматривался в качестве дополнения к F-15 и F-14. До стадии макетов дошли концепты фирм Боинг (рис. 2), Нортроп и Дженерал Дайнэмикс (GD).

Рис. 2. Концепт 908 фирмы Боинг по программе LWF.

Несмотря на внешнее сходство с F-16, предложение фирмы Боинг (проект 908) не было признано перспективным, т.к. не имело интегральной компоновки и элементов вихревой аэродинамики.

Фирма GD изучала различные компоновки крыла, воздухозаборников и хвостового оперения (рис. 3). В итоге получился прототип весьма похожий на окончательный F-16 (рис.4).

Рис. 3. Варианты компоновки истребителя LWF фирмы GD.

Рис. 4. Прототип 401-16B фирмы GD.

Особенно тщательно изучался вопрос выбора схемы хвостового оперения. По результатам продувок в аэродинамической трубе фирма GD остановилась на однокилевом оперении. По мнению специалистов GD, в сочетании с подфюзеляжным воздухозаборником такая схема обеспечивала лучшее аэродинамическое качество.

В последствии выяснилось, что решение было ошибочным. Так, инженеры фирмы Нортроп выбрали двухкилевое оперение. На рис. 5 показано формирование вихревой системы F-18 при боевых углах атаки. Видно, что вихри, срывающиеся с корневых наплывов крыла, взаимодействуют с килями, улучшая путевую устойчивость.

Рис. 5. Четырехвихревая система современного истребителя.

На больших углах атаки горизонтальное оперение может попадать в аэродинамическую тень. Испытания F-16 на углах до 40º показало, что на закритических режимах он теряет способность управляться по тангажу, зависает и может быть выведен из этого положения только с помощью специальных ракет или тормозных парашютов. При двухкилевом оперении отклонение рулей направления в разные стороны позволяет создать момент на пикирование и вывести истребитель на докритические углы атаки.

Заметное преимущество двухкилевое вертикальное оперение (ВО) имеет и при стабилизации по углу скольжения. На рис. 6 приведены схемы расположения вихрей, а также график стабилизирующего/дестабилизирующего момента на разных углах атаки. Видно, что при скольжении вихрь от корневого наплыва попадает между килями ВО и способствует восстановлению путевой устойчивости. На основании выше сказанного специалисты фирмы Нортроп для своего прототипа YF-17 отвергли однокилевое ВО.

Рис. 6. Взаимодействие четырехвихревой системы с двухкилевым ВО и путевая устойчивость на больших углах атаки.

В настоящее время все истребители, имеющие наплывы крыла, оснащены двухкилевым ВО, даже иранский самолет, созданный в 2007 г. на базе F-5E (рис. 7). Систематические исследования, проведенные в ЦАГИ в 80-е годы, позволили определить оптимальное сочетание и конфигурацию корневых наплывов крыла, хвостового оперения, формы крыла в плане. Были выявлены также определенные недостатки интегральной компоновки, такие как повышенное сопротивление на крейсерских режимах, неблагоприятные моменты кабрирования и некоторые другие.

Рис. 7. Иранский опытный истребитель Saeghen.

Оказалось, что МиГ-29 имеет в этом отношении практически идеальную аэродинамику. Исследования ЦАГИ стали известны за рубежом. В Великобритании, где просто обожали F-16, в конце 70-х годов была сделана попытка создать на его базе усовершенствованный истребитель Hawker Siddeley HS 1202.9 (рис.8). На нем нашли свое применение все известные на тот момент улучшения: двухкилевое ВО, дополнительные аэродинамические поверхности в хвостовой части фюзеляжа для создания пикирующего момента, близкое к оптимальному соотношение размаха крыла и наплыва. Данная концепция оказалась удачной, но в конечном итоге проиграла проекту British Aerospace EFA.

Рис. 8. Британский улучшенный F-16 (Hawker Siddeley HS 1202.9).

Истребитель F-16. От версии к версии.

Победителем в программе LWF была объявлена фирма GD. Считается, что основным доводом в ее пользу стало применение того же двигателя, что и у F-15. Однако, знающие люди утверждают: здесь не обошлось без политики.

Фирму Нортроп уличили в незаконном финансировании выборов в Конгресс, и это повлияло на результаты конкурса. Интересно, что конкурс на истребитель пятого поколения также был проигран Нортропом не в последнюю очередь по причинам, не имеющим к технике никакого отношения. Фирме не простили не очень удачное осуществление программы B-2, постоянные затяжки и проволочки, а также излишнюю принципиальность на начальном этапе конкурса. В то же время, Локхид реализовала программу F-117 без особых проблем, вела себя покладисто и активно сотрудничала с конкурсной комиссией.

Итак, F-16 в своей первоначальной конфигурации (A/B) представлял собой самолет, весьма далекий от идеала. Он мог действовать исключительно днем, был вооружен только двумя ракетами ближнего радиуса действия. Его аэродинамика не позволяла осуществлять эффективное маневрирование на углах атаки свыше 10º. Кроме того, выявилась и недостаточная живучесть конструкции. Исправление первоочередных недостатков привело к увеличению взлетного веса. В результате F-16 реально стал уступать МиГу-23МЛД не только в скороподъемности, но и в вертикальной маневренности. РЛС же у F-16 была слабее изначально.

В конце 70-х начале 80-х годов стартовала не имеющая аналогов в мире программа поэтапного улучшения истребителя F-16 «Multinational Staged Improvement Program» (MSIP) [2]. На первом этапе были улучшены форма стабилизатора, исправлены многочисленные ошибки в программном обеспечении, введен более экономичный двигатель F100-PW-200. На летные данные это существенного влияния не оказало, т.к. тяговооруженность была по прежнему недостаточной.

В середине 80-х годов в США приняли программу Alternative Fighter Engine (AFE), в соответствии с которой на F-16 должно было быть обеспечено применение, как двигателей F100-PW-200, так и F110-GE-100. Считалось, что конкуренция между фирмами позволит снизить стоимость моторов, а также положительно скажется на улучшении их характеристик. В 1986 г. на F-16 появилась универсальная хвостовая часть, в которую мог устанавливаться и более крупный двигатель фирмы Дженерал Электрик. Самолеты получили обозначение F-16C блок 30 (с двигателем F110-GE-100)/ блок 32 (с двигателем F100-PW-220). Значительная часть F-16C блок 30 была выпущена с прежним воздухозаборником (так называемый “малый рот”, см. рис. 9), что не позволяло F110-GE-100, имевшему больший расход воздуха, развивать полную стендовую тягу. Кроме того, данный двигатель был заметно тяжелее, что потребовало установки в носовой части фюзеляжа балласта.

Рис. 9. “Большой рот”, “малый рот”, F110-GE-100, F100-PW-200.

Только на модификации Блок-30D появился большой воздухозаборник. Однако, таких самолетов было выпущено немного. Мощность же F100-PW-220 даже несколько уменьшилась по сравнению с предыдущей модификацией. В результате летные данные F-16C блок 30/32, выпускавшегося до 1992 г., были хуже, чем у F-16A. В дальнейшем мы проведем подробное сравнение F-16, F-15, F-18 и советских истребителей. Пока же отметим только то, что до 1992 г. по тяговооруженности и удельной нагрузке на крыло F-16 уступал всем истребителям 4-ого поколения, кроме F-14.

Первым действительно крупным шагом в увеличении возможностей F-16 стал блок 40/42 (этап программы MSIP III), стартовавший в 1989 г. Истребитель сделался всепогодным, появилась возможность применения его ночью. Все это благодаря системе низковысотной навигации Мартин-Мариетта LANTIRN.

На истребителе появилось высокоточное оружие класса “воздух-земля” GBU-10,  GBU-12,  GBU-24  Paveway,  AGM-88  HARM  II, ракеты  “воздух-воздух” средней дальности AMRAAM.

Был также усилен планер. На 500 кг выросла масса самолета, при которой он мог выдерживать перегрузку 9g, а также максимальная взлетная масса. Двигатели остались прежними, однако F110-GE-100 был уже полностью интегрирован с планером, что позволяло реализовать его повышенную тягу.

Для потяжелевшего самолета двигатель F100-PW-220 был уже слабоват, поэтому более, чем 75% из 615 выпущенных F-16 блок 40/42 оснащались мотором F110-GE-100.

В 1992 г. взлетел первый серийный F-16 блок 50/52. По своим ударным характеристикам самолет приблизился к МиГу-29М, а в части воздушного боя сравнялся с МиГом-29 в дальности обнаружения РЛС (рис.10).

Рис. 10. Дальности обнаружения цели бортовыми РЛС

Постепенное ухудшение летных данных истребителя, а также появление МиГ-29М, потребовало применения более совершенных двигателей. Ими стали F110-GE-129 и F100-PW-229, в которых были использованы многие решения от моторов пятого поколения. Благодаря этому и новой усовершенствованной РЛС AN/APG-68 версии V(7-9) блок 50/52 можно отнести к поколению 4+. После 1996 г. появились модификации блок 50/52+, на которых установили цветные жидкокристаллические дисплеи, а с 2002 г. и нашлемную систему индикации. Дальность обнаружения РЛС выросла на 30%. Всего было выпущено более 800 многоцелевых истребителей F-16 блок 50/52. Производство продолжается до сих пор.

Несмотря на некоторые недостатки, F-16 олицетворяет собой значительный шаг вперед в развитии концепции легких истребителей, в том числе и в области аэродинамики. На нем впервые в мире на серийном самолете применили автоматически изменяемый в соответствии с условиями полета профиль крыла (рис.11). Система управления определяла угол атаки и задавала в соответствии с программой углы отклонения носка крыла и закрылка. Позднее такая система появилась на Су-27, МиГе-35, F-22 и других самолетах. На МиГе-29 изменение кривизны профиля при маневрировании также используется, но носок имеет только два положения “выпущено” и “убрано”.

Рис. 11. Изменяемый в соответствии с условиями полета профиль крыла F-16

F-18 — для тех, кто понимает

Среди всех американских истребителей 4-ого поколения F-18, а особенно F-18E/F, наиболее полно используют преимущества интегральной компоновки. В настоящее время, в США принято решение сохранить смешанный состав истребительного парка (рис.12) по крайней мере до 2020 г. Роль тяжелого истребителя флота отводится F/A-18E/F.

Из всех существующих самолетов F-18 в наибольшей степени отвечает требованиям, предъявляемым к универсальному штурмовику/истребителю. Это объясняется оригинальностью концепции, заложенной при разработке его прототипа Р-530 “Кобра” [3]. Она является развитием аэродинамической схемы с почти прямым крылом, использованной ранее фирмой Нортроп на самолетах Т-38 и F-5, отличавшихся очень высокой маневренностью.

Рис. 12. Смешанный парк ВВС и ВМФ, состоящий из тяжелых (Hi) и легких (Lo) истребителей.

Нортроп провела обширные исследования, которые показали, что бои ведутся, в основном, на дозвуковых скоростях. А завязка воздушного боя происходит в диапазоне М=0.8-0.9. По мнению специалистов фирмы, наилучшим образом этим требованиям отвечает компоновка с прямым высокомеханизированным крылом (в зависимости от числа М и угла атаки отклоняются носки крыла и закрылки) с корневым наплывом и двухкилевое оперение, сохраняющее эффективность на больших углах атаки.

Истребитель “Кобра” представлял собой законченную систему вооружения, предназначенную для поставок в третьи страны вместо F-5. Созданный на его базе самолет — демонстратор YF-17 был представлен на конкурс LWF и вышел в финал вместе с YF-16. На тот момент YF-17 вдвое превосходил любой современный ему истребитель в маневренности. Большим его преимуществом перед YF-16 была способность выходить на углы атаки до 45º. Оригинальной получилась и система управления по крену. Самолет управлялся элеронами и дифференциально отклоняемым стабилизатором, причем нагрузки на поверхностях стабилизатора выдерживались постоянными во всем диапазоне высот и скоростей. Это обеспечивало постепенное исключение из управления по крену элеронов по мере увеличения скорости. Тем самым полностью исключалось такое неприятное явление, характерное для гибкого крыла, как реверс элеронов. В наплывах крыла были сделаны прорези, которые способствовали перетеканию воздуха повышенного давления из-под крыла на его верхнюю поверхность. Однако, это решение не оправдало надежд аэродинамиков, и на F/A- 18E/F от него отказались. Эволюция формы прототипа показана на рис. 13.

Рис. 13. Эволюция аэродинамической схемы F-18 [4].

Как известно, YF-17 проиграл соревнование YF-16, о причинах мы упомянули выше. К счастью для фирмы, прототип Нортропа приглянулся командованию ВМФ. Почти прямое крыло, два двигателя, способность взлетать и садиться на больших углах атаки, как нельзя лучше соответствовали требованиям к новому штурмовику, предназначенному для замены A-7 Корсар-2. А поскольку YF-17 вдвое превосходил в маневренности основной палубный истребитель F-4, то вопрос о кандидате в напарники к F-14 отпал сам собой.

К работам привлекли фирму McDonnell Douglas. Хотя получившийся в результате F-18 и похож на прототип, это полностью новый самолет. Первые годы эксплуатации выявили низкий ресурс вертикального оперения. Причиной было явление, известное под названием “взрыв вихревого жгута” (рис. 14).

Рис. 14. Взрыв вихревого жгута и взаимодействие вихря с вертикальным килем.

Многочисленные продувки в аэродинамической трубе показали, что распадающийся вихрь от корневого наплыва крыла взаимодействует с килями в нестационарном режиме. Это приводит к появлению усталостных трещин. Для устранения подобных негативных явлений на более поздних F-18A/B стали устанавливать вертикальные щитки — турбулизаторы на наплыве (рис. 15). Генерируемые ими вторичные вихри увеличивали энергию вращения основных вихрей, что подавляло явление “вихревого взрыва”.

Рис. 15. Щитки для подавления “вихревого взрыва”.

F-18А/В появились в строю в 1983 г. Они зарекомендовали себя очень надежными и эффективными самолетами. После выпуска примерно 400 машин фирма в 1987 г. перешла к производству усовершенствованной модели F-18C/D, на которой впервые нашли применение жидко-кристаллические дисплеи, очки ночного видения, инфракрасная система наведения FLIR, новые ракеты средней дальности AMRAAM. Весьма совершенной была и РЛС APG-65 фирмы Хьюз с неподвижной антеной (подвижная не влезала в небольшой острый нос), обладавшая в равной степени выдающимися способностями, как в режиме воздух-воздух, так и воздух-земля. Ничего подобного на F-16 в это время еще не было.

Совершенствование системы вооружения и бортовой электроники увеличило боевые возможности F-18 в разы, но привело к росту взлетного веса самолета, что сказалось и на маневренности, и на взлетно-посадочных характеристиках. Для палубной авиации это является критичным.

Размерность машины стала тормозом в дальнейшем развитии систем наведения. Выход конструкторы увидели в увеличении размерности F-18 и переводе его в разряд тяжелых истребителей. Тому способствовали и отказ от программы малозаметного палубного штурмовика А-12 и завершение эксплуатации перехватчиков F-14. Для замены этих машин нужен летательный аппарат более крупный, чем F-18. В то же время, концепция Хорнета себя полностью оправдала. Обладая, чуть меньшей тяговооруженностью и несколько большей нагрузкой на крыло, чем F-16C, F-18 за счет совершенной аэродинамики может использовать при маневрировании большие углы атаки. В результате, маневренность этих истребителей практически одинаковая.

При создании нового самолета аэродинамическую схему решили сохранить, лишь увеличив размеры (рис. 16). Несмотря на внешнюю похожесть F/A-18E/ F является совершенно новым самолетом. Степень общности с F-18 не больше, чем у МиГа-25 и МиГа-31. Серьезные изменения претерпели не только бортовое оборудование, но и конструкция, и аэродинамика, и двигатели. Аэродинамическая схема была усовершенствована с использованием новейших достижений в компоновке крыла и двигателей, реализованных на МиГе-29. Наплыв крыла приобрел оптимальную готическую форму (рис. 16,17), увеличился в размерах до 1/3 размаха, исчезли не оправдавшие себя щели. На крыле появился вихреобразующий “зуб”, как на МиГе-23МЛД. Воздухозаборники стали ромбовидными (рис.17), что значительно улучшило условия работы двигателей на больших углах атаки при некотором увеличении ЭПР.

Рис.16. Сравнение размеров F-18 и F-18F.

Рис. 17. Супер Хорнет.

Есть и менее заметные невооруженным взглядом изменения, которые, тем не менее, демонстрируют внимание разработчиков к деталям и старание выжать из удачной схемы все по максимуму. У классического F-18 гибкое крыло и значительная геометрическая крутка (концевые профили имеют на 4º меньший угол установки, см. рис. 18).

Рис.18. Понятие геометрической крутки крыла.

На F-18E/F применено жесткое крыло с углом крутки всего 1,4º (рис. 19).

Рис. 19. Сравнение угла геометрической крутки крыла на F-18A и F-18E.

Это хорошо видно по углу установки ракеты AIM-9. Дело в том, что на крыле Супер Хорнета использованы более толстые профили, оптимизированные для крейсерского полета на околозвуковых скоростях. Такое крыло меньше прогибается под нагрузкой, поэтому столь большой, как на F-18, угол геометрической крутки не нужен. Это позволяет применить управляемую деформацию крыла при маневре, что заметно увеличивает аэродинамическое качество при больших перегрузках. Значительно, с 7 до 15%, увеличилась доля подъемной силы, создаваемой фюзеляжем. Появилась деформация срединной поверхности. В общем, в части аэродинамики Супер Хорнет приблизился вплотную к МиГу-35 и Су-27.

Однако самой важной новинкой стал двигатель F414-GE-100 (рис.20), о котором рассказано в первой части статьи.

Рис. 20. Двигатель F414-GE-100.

В отличие от большинства двигателей 4-го поколения F414, также как и РД-33, имеет благоприятную высотно-скоростную характеристику. Максимум тяги достигается на уровне моря при М=0.9. С увеличением высоты полета максимум постепенно смещается в область сверхзвуковых скоростей. Как видно из табл.1, F414 в наибольшей степени превосходит F404 именно в области скоростей М=0.8-0.9, на которых обычно и завязываются бои [5]. В результате, при существенно (на 35%) возросшем внутреннем запасе топлива, тяговооруженность с 2 УР AIM-9 и 2 AMRAAM и 60% топлива в баках на скорости М=0.9 уменьшилась у F-18E/F всего на 7%.

На боевом же режиме при вступлении в ближний маневренный бой F-18E/F несколько превосходит F-16 блок 50/52 в тяговооруженности, при существенно меньшей нагрузке на крыло и возможности маневрировать с большими углами атаки. Лучше у Супер Хорнета и аэродинамика. Аэродинамическое качество и CyMAX на маневре существенно превышают таковые у F-16. Это объясняет, почему создатели Су-35 сравнивают его с F-18E/F, а не F-16C блок 60, EF2000 и другими истребителями поколения 4+.

Таблица 1. Тяга двигателей в фунтах на различных высотах и скоростях

Таким образом, несмотря на безусловную коммерческую успешность, F-16 проиграл соревнование Хорнету. Конструкторам Боинга удалось создать действительно многоцелевой самолет, эффективный в качестве транспортного средства и довольно маневренный. Его концепция близка к МиГу-35 конца 80-х годов (рис. 21).

Рис. 21. Схема МиГа-35 (первый с этим названием).

Таблица №2. Характеристики истребителей 4-ого поколения

Заключение

Во второй части статьи мы рассмотрели наиболее массовые западные истребители 4-ого поколения F-16 и F-18. Показали, что вопреки безудержной рекламе F- 16 отнюдь не является лучшим. Аккуратное сопоставление реальных, а не “бумажных” модификаций, позволило составить таблицу масс, тяговооруженностей и нагрузок на крыло на важнейших боевых режимах полета. В третьей части мы рассмотрим МиГ-29, Су-27 и F-15. Подробнее коснемся аэродинамики, а также методов расчета маневренных характеристик.

Литература

1. Bonds, Ray, ed. The Modern US War Machine: An Encyclopedia of American Military Equipment and Strategy.
2. Philip J. R. Moyes. General Dynamics F-16 Fighting Falcon. Aerodata international. №16. 82 рр.
3. В.И. Авралова, Я.А. Шнейдерман. Легкий истребитель Нортроп YF-17. Техническая информация, №2, 1975 г., ОНТИ ЦАГИ, с.1- 14.
4. В. Elward. F/A-18 Hornet. Warbirdtech series. vol. 31. Speci al t y Pr es s Pu b l i s h e r , 2001, pp.106.
5. Navy Aviation: F/A-18E/F Will Provide Marginal Operational Improvement at High Cost. DIANE Publishing Company, 1996, ISBN 0788134043, 9780788134043, pp. Всего страниц: 101

kramtp.info