Палубная авиация СССР. О советской программе «Тайфун».
штрихи к портрету. В последнем номере КР - статья на злободневную для ВИФа тему
========================================
«Крылья Родины» 2.2003
Константин УДАЛОВ
Валерий ПОГОДИН
ПАЛУБНЫЙ САМОЛЕТ
О советской программе «Тайфун»
Журнал "Крылья Родины" впервые рассказывает о программе "Тайфун", принятой в середине 70-х годов в Советском Союзе. Под эту программу ряд ОКБ разрабатывал палубные самолеты.
Мы расскажем о двух проектах: самолетах "Тайфун" главного конструктора ВА.Корчагина, более известного как главного конструктора самолета-амфибии "Ямал", и "Ямал" и П-42 ОКБ Г.М.Бериева.
В середине 70-х годов в Советском Союзе была принята новая программа развития Военно-морского флота. Ставилась задача превратить советский флот в океанский. Началось строительство атомных ракетных крейсеров и авианосцев, правда, из-за того, что советская военная доктрина носила "оборонительный" характер, авианосцы в СССР скромно назвали "тяжелый авианесущий крейсер".
Тем не менее, ТАКР типа "Тбилиси" (сейчас единственный корабль этого типа носит в российском флоте имя адмирала Н.Г.Кузнецова) был уже полноценным авианосцем в отличие от имевшихся на вооружении кораблей типа "Москва" или "Киев".
Для выполнения задач, стоящих перед кораблями такого класса, было уже явно недостаточно вертолетов и самолетов типа Як-38.
Перед авиационной промышленностью стояла весьма сложная задача по созданию комплекса палубного авиационного вооружения, а опыта создания палубной авиации в Советском Союзе почти не было.
Для оценки потребностей флота был проведен анализ существовавших и перспективных палубных пилотируемых авиационных средств. Наибольшим опытом в деле создания и применения палубной авиации обладали фирмы и флот США.
Изучение боевого опыта и технико-эксплуатационных показателей американских ударных палубных самолетов и самолетов обеспечения, их боевого применения, в том числе самолетов противолодочной обороны (ПЛО), радиолокационного дозора (РЛД) и радио-электронной борьбы (РЭБ). показало, что основу ударных сил флота США составляют дозвуковые самолеты с широким диапазоном решаемых задач, предназначенные для действий по наземным и морским целям.
В середине 70-х годов из самолетов ВМС США этим требованиям удовлетворяли: полностью - палубный штурмовик A-6 "Интрудер" фирмы "Грумман" в шести основных модификациях, в том числе самолет РЛД, частично - истребители-бомбардировщики A-7 "Корсар" и A-8 "Крусейдер" фирмы "Линг-Тимко-Воут", самолет РЛД и управления E-2 "Хоукай" фирмы "Грумман" и самолет ПЛО S-ЗА "Викинг" фирмы "Локхид".
Эти самолеты составляли основу парка палубной авиации США. Прикрытие района боевых действий от авиации противника флот США обеспечивал сверхзвуковыми истребителями-перехватчиками, действовавшими, как правило, с самолетами РЭБ и РЛД.
К числу истребителей могли быть отнесены уже устаревшие в то время самолеты А-7, А-8, F-4 "Фантом" и новейший истребитель F-14 "Томкет" фирмы "Грумман".
В 80-х годах ожидалось поступление на вооружение палубной авиации самолетов F-18.
Все эти истребители являлись многоцелевыми и могли использоваться по наземным и морским целям, однако, сложность их оборудования и высокая стоимость делали нецелесообразным такое их использование.
Бесспорно, авианосный флот США -высокоэффективное боевое соединение, способное самостоятельно осуществлять крупные боевые операции на морских и сухопутных ТВД.
Однако очевидно, что наличие на борту авианосца нескольких оригинальных типов боевых самолетов существенно усложняет и удорожает боевое применение авиационных ударных средств, их эксплуатацию и материально-техническое обеспечение.
Сложнее поддерживать высокий уровень надежности и боеготовности авиатехники, особенно в условиях ведения боевых действий.
Дело в том, что у разных типов самолетов различны объемы проверок и время наработки на отказ, отличается время подготовки к повторному вылету. Все это в боевых условиях приводит к простою одних самолетов из-за неготовности к вылету других.
На основе анализа был сделан вывод, что для обеспечения максимальной боеготовности отечественных палубных самолетов необходимо разрабатывать эффективный многоцелевой комплекс боевых дозвуковых палубных самолетов, с их оборудованием и вооружением, на основе модификации планера, силовой установки и систем бортового радио-электронного оборудования, путем разработки и применения их крупных функциональных модулей.
В состав комплекса должны были войти: палубный штурмовик, самолет РЭБ, самолет-заправщик, самолет радиолокационного дозора и управления боевыми операциями (УРЛД), самолет ПЛО, легкий транспортный.
Для обеспечения столь широкого круга задач предусматривались две модификации планера и силовой установки.
Первые три типа самолетов базировались на первой модификации, три последующих - на второй.
Вторая модификация планера отличается увеличенным крылом меньшей стреловидности и увеличенными средней и хвостовой частями фюзеляжа за счет увеличения их верхних секций.
Носовая часть фюзеляжа с кабиной экипажа, шасси и оперение унифицированы для обеих модификаций.
Планер первой модификации рассчитан на перегрузку 7,5 единиц, второй -5,25.
На самолетах второй модификации применены двигатели с большей степенью двухконтурности, обеспечивающие большую дальность и время патрулирования.
Целесообразность и возможность такого подхода основывается на результатах анализа близких прототипов, который показал, что все варианты могут быть выполнены на самолетах со взлетным весом 22-24 т.
Каковы же основные концепции программы "Тайфун"?
Единственным правильным подходом к решению задачи создания нового поколения отечественных палубных самолетов, обеспечивающим наибольшую эффективность капитальных и материальных затрат, могло быть только создание специальных авиационных систем, рассчитанных на длительную эксплуатацию в условиях базирования на корабле при постоянном поддержании высокого уровня боевой эффективности.
Попытки приспособить для этих целей какие-либо сухопутные самолеты, разработанные в конце 60-х годов, могли привести только к их ухудшению, затяжке сроков и удорожанию серийного производства, а в итоге к несоответствию ухудшенной модификации исходного самолета возросшим требованиям авиации флота 80-х годов.
Единственным средством обеспечить экономическую рентабельность производства при относительно малых, в сравнении с сухопутными программами, сериями самолетов были принцип построения планера, силовых установок и систем различных по назначению самолетов на 1-2 типах унифицированных модулей.
Такой принцип должен был обеспечить: снижение в 4-5 раз затрат на НИОКР по сравнению с созданием нескольких специализированных самолетов;
снижение в 1,5-2 раза затрат на разработку двух ТРДД с общими модулями 1-го контура по сравнению с созданием двух совершенно разных двигателей; снижение в несколько раз затрат на организацию технического обслуживания на борту авианосца;
значительное повышение боеготовности самолетов; снижение в 5-6 раз капитальных и материальных затрат на серийное производство; снижение в 3-4 раза затрат на обучение и тренировки летного и технического состава.
Применение в составе комплекса самолетов специального назначения (УРЛД, РЭБ, ПЛО, заправщика) весьма существенно повышает боевые возможности комплекса при действиях по наземным, морским целям и в операциях ПЛО.
Задачи создания подобного комплекса вооружений требовали разработки программы, объединявшей силы и средства нескольких ведущих отраслей промышленности.
Перед разработчиками стоял ряд достаточно сложных задач по разработке, внедрению и обеспечению дальнейшей эксплуатации боевого комплекса. Требовалось разработать и создать: комплекс боевых палубных самолетов с бортовым оборудованием и вооружением; комплекс специальных корабельных и наземных средств и систем обеспечения боевого применения по морским и наземным целям;
мероприятия и средства обучения летно-технического состава; мероприятия и программы по обеспечению высокого ресурса и боевой живучести; мероприятия по обеспечению и оснащению ремонтных баз.
Задача усложнялась тем, что создание столь сложного и универсального комплекса на базе одной конструкции самолета не имела аналогов в истории отечественного авиастроения.
Комплекс палубной авиации "Тайфун" включает в себя 6 модификаций самолетов, построенных на двух базовых конфигурациях планера и силовой установки.
На основе первой конфигурации строятся следующие самолеты: тактический штурмовик; самолет радиоэлектронной борьбы (РЭБ); самолет-заправщик.
На основе второй конфигурации: самолет противолодочной обороны (ПЛО); самолет радиолокационного дозора и управления (УРЛД); легкий транспортный самолет
КРАТКОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
Самолет комплекса "Тайфун" представляет собой среднеплан со стреловидным крылом и крестообразным оперением. Силовая установка состоит из двух ТРДД модульной конструкции.
Фюзеляж - модульной конструкции состоит из носовой, средней и хвостовой частей. В носовой части располагается 2-4-х местная кабина экипажа с рядным расположением катапультных кресел. Обводы кабины слегка выступают за общий контур фюзеляжа, что улучшает обзор и обеспечивает необходимые объемы для размещения оборудования и вооружения под полом.
Вход в кабину экипажа через люк на правом борту внизу. Перед кабиной расположена РЛС обзора передней полусферы. Носовая часть фюзеляжа аналогична для всех модификаций самолета.
Средняя часть фюзеляжа состоит из верхней и нижней секций. В нижней секции расположен отсек вооружения размером 4,5х1,4х1,3м.
Верхняя секция сродней части фюзеляжа для второй конфигурации имеет значительно увеличенные размеры, в ней располагается четвертый отсек специального оборудования и топливные баки.
Хвостовая часть фюзеляжа также состоит из верхней и нижней секций. Нижняя секция неизменна для обеих конфигураций, верхняя - во второй конфигурации увеличена по высоте.
Крыло - стреловидное, трапециевидной формы, имеет шарниры для складывания консолей с целью уменьшения площади, занимаемой на палубе или в ангаре авианосца.
Механизация крыла включает в себя:
выдвижные предкрылки по всему размаху; двухщелевые закрылки на 70% размаха.
Поперечное управление осуществляется элеронами, расположенными на концах крыла. Для повышения боевой маневренности предусмотрены интерцепторы на верхней поверхности крыла.
Под крылом находятся гондолы основных стоек шасси.
На нижней поверхности крыла может устанавливаться до трех точек подвески вооружения в зависимости от модификации самолета.
В первой конфигурации крыло имело размах 16 м и стреловидность по передней кромке 27°, во втором варианте -
размах -19м, стреловидность - 20°.
Хвостовое оперение - стреловидное крестообразной формы, аналогичное для всех модификаций самолета.
Оперение расположено в зоне обдува потоком, эжектированным реактивными струями двигателей. Это облегчает парирование отказа одного из двигателей и предоставляет возможность на выбранных расчетных режимах полета обеспечить естественную реакцию самолета на изменение режимов работы двигателей без использования рулей.
При увеличении оборотов возникает кабрирующий момент, и самолет переходит в набор высоты, при сбросе оборотов - на снижение, под действием разбалансировки в сторону пикирования.
Шасси - трехопорное с носовым колесом. Основные стойки убираются по потоку в специальные гондолы на центроплане. Носовая стойка смещена влево от оси самолета для размещения блоков РЛС и подходов к ним, и убирается в фюзеляж по потоку.
Аварийный выпуск всех стоек шасси - за счет собственного веса и усилий пружин. На передней стойке имеется буксирная серьга, а в хвостовой части фюзеляжа - гак аэрофинишера.
Силовая установка "Тайфуна" - два ТРДД с номинальной тягой 4500 кг. Двигатели расположены в двух наружных гондолах на пилонах над хвостовой частью фюзеляжа за крылом.
В первой конфигурации используются двигатели с меньшей степенью двухконтурности. Конструктивное исполнение двигателей - модульное, с одинаковыми модулями первого контура.
Коробки самолетных агрегатов и агрегатов обслуживания двигателей (насосы, регуляторы и т.д.) объединены в одну общую коробку, расположенную внутри хвостовой части фюзеляжа.
Привод осуществляется посредством длинных валов, проходящих через пилоны и обгонной муфты. Такая коробка унифицируется для всех вариантов самолетов и двух вариантов двигателей.
Топливные баки расположены в крыле и средней части фюзеляжа. Нормальная вместимость 5000 кг, максимальная - 7000 кг топлива. Все самолеты комплекса, кроме заправщика, снабжены системой заправки в воздухе.
Топливоприемник выполнен убирающимся в герметичную трубу, расположенную над кабиной экипажа по оси самолета.
Самолет имеет полный комплект оборудования, необходимого для современной боевой машины: систему автоматического управления самолета (САУ); прицельно-навигационный комплекс; радиосвязное и радиолокационное оборудование; светотехническое оборудование; противопожарную систему; систему диагностики и регистрации полетных параметров.
Все отсеки оборудования расположены таким образом, чтобы для обслуживания систем и агрегатов не требовалось большого количества стремянок и стапелей.
Палубный штурмовик предназначен для нанесения удара по скоплениям живой силы и техники, отдельным узлам обороны, танкам и другим подвижным целям, РЛС, мостам и прочим объектам на суше, а также по надводным кораблям и судам в открытом море.
Экипаж - два человека.
Боевая нагрузка может размещаться в отсеке вооружения и на 6-ти подкрыльевых пилонах. Размеры бомбоотсека выбраны из условия размещения авиационных торпед.
Внутренние и концевые пилоны рассчитаны на боевую нагрузку 1500-1600 кг и предназначены для УР типа Х-15. Средние пилоны, расположенные впереди гондол шасси, - для размещения вооружения весом до 700 кг.
Для обороны от истребителей противника и для борьбы с низковысотными и малоскоростными воздушными целями самолет может оснащаться ракетами класса "воздух-воздух".
В носовой части фюзеляжа, слева под полом пилотской кабины, установлена пушка калибра 37 мм.
Самолет радиоэлектронной борьбы (РЭБ) предназначен для создания активных помех работе радиолокационных станций и средств связи противника в зоне боевых действий самолета авианосца с целью обеспечения выполнения ими боевой задачи.
Оборудование самолета не предусматривает сохранения возможности атаки наземных целей, но позволяет устанавливать ракеты класса "воздух-воздух" для самостоятельной обороны от истребителей противника.
Бортовой комплекс РЭБ позволяет одновременно полностью подавить работу не менее 5 РЛС различного назначения.
Экипаж состоит из летчика и трех операторов систем электронного противодействия.
Самолет строится на первой модификации планера. Четырехместная кабина экипажа образуется за счет перекомпоновки третьего приборного отсека и перенесения его блоков в зону бомбоотсека исходного самолета. При этом в носовой части фюзеляжа добавляются два иллюминатора и два люка, сбрасываемых при катапультировании членов экипажа.
Компоновка остальных систем полностью соответствует базовому самолету.
Створок бомболюка самолет не имеет. Для доступа в основной отсек оборудования (бомболюк) имеются специальные люки. Внутренние подкрыльевые пилоны отсутствуют.
Средние и внешние пилоны используются для подвески контейнеров со спецоборудованием и оборонительного вооружения.
Нормальный вес аппаратуры РЭБ и оборонительного вооружения - 3000 кг.
Аэродинамика самолета мало отличается от исходного варианта, поэтому его аэродинамические характеристики, в целом, соответствуют тактико-техническим характеристикам базового самолета (штурмовика).
Самолет-заправщик предназначен для заправки в воздухе любых самолетов, базирующихся на авианосце или принимающих участие в совместных боевых операциях. Самолет строится на первой модификации планера, силовой установки и основных бортовых систем.
Экипаж-два человека: командир экипажа и второй летчик-штурман, который выполняет функции оператора систем заправки.
В состав стандартного заправочного оборудования входят: шланг с конусом и лебедкой для их уборки; заправочные емкости; перекачивающий насос.
Основные заправочные емкости и аппаратура перекачки топлива расположены в грузовом отсеке, лебедка со шлангом - снизу в хвостовой части фюзеляжа.
В перегрузочном варианте возможна подвеска двух дополнительных топливных баков емкостью по 2000 л каждый.
Общая емкость баков заправщика около 16 000 л, из них 11 000 л может быть передано на другие самолеты.
Створки грузового отсека не имеют приводов и могут быть открыты только на земле (борту авианосца) для обслуживания систем и агрегатов.
Комплекс радиолокационного, навигационного и связного оборудования с системами индикации представляет собой минимальный комплект функциональных модулей, повторяющийся на всех самолетах комплекса.
Проект предусматривал вариант заправщика, построенный на второй модификации планера и СУ, с двумя заправочными агрегатами на консолях крыла. В этом случае возможна одновременная заправка пары самолетов типа Су-27К, расстояние между ними при этом будет около 4,5 м, что при хорошей подготовке экипажей вполне допустимо.
Летные характеристики самолета-заправщика соответствуют данным исходного самолета.
Назначение палубного самопета ПЛО:
поиск и уничтожение подводных лодок из положения постоянного боевого патрулирования эскорта кораблей авианосца при переходах и в боевых операциях.
В состав поискового оборудования входит радиогидроакустическая система, способная определять дрейф и координаты буев без пролета над ними.
В качестве дублирующих систем используется РЛС передней полусферы, магнитометрическая станция, ИК-система и системы пассивной радиотехнической разведки.
Работа всех поисковых систем координируется центральной ЭВМ. Вся тактическая информация и вычисленные данные для применения оружия передаются по защищенным каналам связи на другие противолодочные самолеты и корабли эскорта.
Вес аппаратуры спецкомплексов ПЛО составляет 1 400 кг, вес сбрасываемого оружия, в том числе буев - 2700 кг.
Экипаж - четыре человека. Первый пилот - командир корабля имеет индикатор на ЭЛТ, отображающий общую тактическую обстановку, текущие координаты самолета и целей, а также точки сброса оружия.
Второй пилот, помимо обязанностей штурмана, выполняет обязанности оператора неакустических систем. Информация от этих систем предоставляется ему с помощью многоцелевого индикатора на ЭЛТ и может передаваться на индикатор тактической обстановки.
Третий член экипажа, тактический координатор, определяет тактику операции. Он управляет обработкой данных, координирует опрос систем, обеспечивает контроль датчиков этих систем и систем вооружения.
Данные целей, полученные вторым пилотом и оператором гидроакустических систем, поступают на индикаторы тактического координатора. С помощью ЭВМ он производит расчет положения цели и данные для полета к ней, выбирает наилучшую тактику и принимает решение об атаке цели, указывая координаты сброса оружия.
Оператор гидроакустических систем выполняет обработку акустических данных, поступающих от активных и пассивных буев, обнаруживает и классифицирует цели и определяет их координаты.
Командир экипажа, тактический координатор и второй пилот имеют возможность применения оружия.
Самолет строится на второй модификации планера и силовой установки. Компоновка основных самолетных систем, РЛС, связного навигационного оборудования, в основном, аналогична компоновке этих систем на самолетах первой модификации, так как базируется на применении унифицированных модулей аппаратуры. Блоки инфракрасной аппаратуры расположены за антенной РЛС, справа от ниши шасси.
Блоки ЭВМ, средств пассивной радиоразведки, блоки магнитометрической аппаратуры расположены в верхней части фюзеляжа, по всей длине грузового отсека от задней стойки кабины экипажа до отсека силовой установки.
Отсек отделен от отсека вооружения перегородкой-полом со сквозным проходом-лазом. Доступ в отсек - через входной люк в кабине экипажа и через люки в потолке отсека вооружения.
Датчик магнитометра - выдвижной, на штанге длиной около 6 м, убирающийся электроприводом в трубу, проходящую по оси симметрии самолета в верхней части хвостового отсека фюзеляжа.
Минно-торпедное вооружение размещается в бомбоотсеке и на двух-четырех подкрыльевых пилонах. Радиоакустические буи размещаются в задней части бомбоотсека.
Приемники и датчики системы пассивной радиоразведки размещаются в концевых обтекателях крыла и на двух подкрыльевых пилонах.
Поскольку конструктивный модуль носовой части фюзеляжа унифицирован по силовой схеме, обводам и остеклению для всех самолетов комплекса, четырехместная кабина экипажа скомпонована аналогично кабине самолета РЭБ. Различия компоновки рабочих мест экипажа определяются только различным составом пультового оборудования и индикаторов на них.
Назначение самолета управления операциями и радиолокационного дозора (УРЛД): дальнее обнаружение и классификация воздушных целей над морем и сушей; обеспечение радиорелейной связи между боевыми самолетами, с авианосцем и наземными КП; управление операциями и наведение ударных самолетов и истребителей-перехватчиков;
наведение боевых самолетов к самолетам заправщикам; опознавание боевых кораблей; координация спасательных операций.
Каждый самолет боевой группы авианосца при совместных действиях передает самолету УРЛД информацию о своем типе, вооружении, количестве топлива и положении в пространстве.
Центральный вычислитель (ЭВМ) самолета УРЛД передает ему данные о необходимом маневре, высоте, курсе, скорости и расстоянии до цели.
На самолете применены две синхронно вращающиеся по азимуту в секторе 180° антенны, обеспечивающие круговой обзор, расположенные одна в носовой, другая в хвостовой части фюзеляжа.
Аналогичные антенны, антенны Кассегрена, применены в английском самолете РЛД «Нимрод» фирмы «Хоукер-Сиддли». В отличие от применения одной вращающейся антенны большого диаметра в диске над фюзеляжем, это снижает до минимума влияние на характеристики устойчивости и управляемости самолета и позволяет не разрабатывать третью модификацию планера.
Кроме того, в этом случае отсутствует теневая непросматриваемая "воронка" под самолетом, а также упрощаются условия размещения и эксплуатации самолета в ангарах авианосца.
Экипаж самолета - четыре человека, при этом второй пилот, кроме обязанностей летчика-штурмана, выполняет обязанности одного из трех операторов.
Суммарный вес аппаратуры УРЛД составляет около 2500-3000 кг. Самолет построен на второй модификации планера и силовой установки. Оригинальными для самолета УРЛД являлись только носовой обтекатель антенны РЛС и заменная оконечность хвостовой части фюзеляжа на обтекатель задней антенны РЛС. Компоновка самолета в принципе не отличается от компоновки самолета ПЛО.
На нем нет отсека вооружения и створок бомболюков.
Весь грузовой отсек занят аппаратурой и имеет центральный проход по всей длине, доступ в который на палубе и в полете из кабины экипажа. На крыле предусмотрены четыре пилона для размещения контейнеров с дополнительным оборудованием.
Длина самолета 17м. Весовые данные соответствуют самолету ПЛО. Летные характеристики хуже, чем у самолета ПЛО на 10-12%.
Палубный легкий транспортный самолет (ПЛТС) предназначен для срочной доставки личного состава и грузов на авианосец с береговых баз и обратно, срочной эвакуации больных и раненых с корабля, а также для парашютного десантирования мелких разведовательно-диверсионных групп с легким вооружением.
Самолет строится на второй модификации планера и силовой установки. В грузовом отсеке имеется грузовой пол с устройствами для крепления грузов, откидные сидения пассажиров и рельсы навесного тельфера грузоподъемностью 1000 кг.
Вход в грузовой отсек - через грузовой люк в левом борту фюзеляжа перед крылом. В задней части грузового отсека имеется открываемый люк для парашютного десантирования.
Как и заправщик, этот самолет имеет минимальный комплект модулей навигационного и связного оборудования.
Грузоподъемность самолета 3000 кг или 12-14 десантников (четверо в модуле кабины) и 800-1000 кг грузов.
Возможна специальная модификация самопета с комфортабельным салоном на 4-6 пассажиров, с гардеробом и багажником.
Летные данные и весовые соотношения планера и систем аналогичны данным самолета ПЛО.
РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ ПРОЕКТА "ТАЙФУН"
____________________________Вариант 1_____Вариант 2
Длина самолета, м ___________________15,7
Размах крыла, м _______________16___________19
Размах крыла со сложенными
консолями, м __________________8,2__________9,5
Высота на стоянке, м __________5,2__________5,5
Площадь крыла, м2 _____________49,5_________58,9
Угол стреловидности, град. ____27____________20
Взлетный вес нормальный, кг 22000___________23000
Вес пустого, кг ____________14500___________15300
Вес топлива нормальный, кг __5000___________5000
Вес боевой нагрузки, кг
нормальный __________________2500___________2700
перегрузочный, кг __________________5500
Макс.скорость, км/ч _________1070____________760
Макс.скороподъемность у земли, м/с 22________38
Дальность макс. на высоте 6500м, км
с нормальным запасом топливa 1770____________2860
с запасом топлива 7000 кг 2520______________4050
Время барражирования, ч ____________7
