Фокке-Вульф 4-го поколения

Истребитель-бомбардировщик с вертикальным взлетом и посадкой VAK 191В
Немецко-итальянский проект

В июне 1961 г. созданная при штабе NATO научно-исследовательская организация AGARD (Advisory Group for Aeronautical Research and Development) выпустила требования NBMR-3 к тактическому истребителю-бомбардировщику (носителю ядерного оружия) и разведчику, предназначенному для замены находившихся на вооружении самолетов G.91R, F-104G и Mirage III. Важнейшим условием требований являлось обеспечение возможности применения самолета с грунтовых ВПП длиной не более 200 м. Это вписывалось в стратегию NATO, которая, в частности, предусматривала на случай конфликта с СССР рассредоточение боевой авиации по небольшим аэродромам в расчете уберечь ее основные силы от уничтожения несколькими точными ядерными ударами. Замысел аналитиков был прост – при большом количестве потенциальных целей у противника просто бомб не хватит. Даже если ему удастся уничтожить несколько аэродромов, общие потери будут относительно небольшими.

После выпуска требований объявили о начале конкурса, на который различные европейские фирмы представили более 20 проектов. Хотя в NBMR-3 не указывалась необходимость вертикального взлета и посадки, многие разработчики такую возможность постарались предусмотреть. При этом их взгляды на облик будущего самолета значительно отличались, что привело к расколу NBMR-3 на два направления: сверхзвуковое АС. 169а и дозвуковое АС.169Ь. В первом лидером стал британский проект Р. 1154, однако Франция заявила, что в любом случае примет на вооружение свой Mirage III V. Фактически это поставило крест на конкурсе; т.к. дозвуковое направление ведущих соперников уже не интересовало.

Единственными странами, заинтересованными в продолжении конкурса, оказались Италия и ФРГ, которые остро нуждались в замене своих G.91. В рамках АС. 169Ь немцы подготовили два проекта, итальянцы – один, но скромные финансовые и производственные возможности не позволяли реализовать их самостоятельно. Поэтому в мае 1963 г. итальянцы и немцы решили объединиться и подписали соглашение о совместной разработке вертикально взлетающего разведывательно-боевого самолета под названием VAK 191 (Vertikalstarten des Aufklarungs – und Kampfflugzeug). Число 191 указывало на то, что новая машина в первую очередь предназначалась для замены G.91. По требованиям, ее скорость должна была составлять не менее 0,92М на высоте 150 м, а радиус действия с нагрузкой 907 кг – 460 км. Кандидатами на серийное производство становились самолеты-участники АС.169Ь, которым присваивались новые обозначения:

VAK 191А – Hawker Р.1127 Mk.2;

VAK 191В – Focke-Wulf FW 1262;

VAK 191С – EWR-Sud EWR 420;

VAK 191 D -FIAT G.95/4.

Итальянский G.95 создавали на фирме FIAT под руководством Джузеппе Габриэлли (Giuseppe Gabrielli) 1* . Сначала он хотел просто установить на G.91 два дополнительных ТРД с отклоненными вниз соплами, что сокращало дистанции взлета и посадки. Однако в весовом отношении эта схема проигрывала варианту со специальными подъемными двигателями, установленными вертикально. Дальнейшая разработка привела к появлению проекта G.95/4, у которого для создания вертикальной тяги использовались четыре подъемных ТРД Rolls-Royce RB. 162-31 с тягой по 2000 кгс, установленных тандемно в центральной части фюзеляжа. Такие конструктивные особенности уменьшали риск потери управления при отказе одного двигателя. Продольная балансировка обеспечивалась перекачкой топлива между фюзеляжными баками. В хвостовой части фюзеляжа хотели установить два маршевых форсажных ТРД General Electric J-85 с тягой 1860 кгс каждый или один Rolls- Royce RB. 153-61 с тягой 2700-3200 кгс.

Расчеты показывали, что G.95/4 мог совершать вертикальный взлет, имея взлетную массу около 7000 кг. Профиль типичного боевого вылета включал полет к цели, удаленной на расстояние 340 км, на высоте до 150 м, причем первые 170 км самолет летел со скоростью 0,6М, а последующие – со скоростью 0,92М. После выполнения боевого задания самолет возвращался на базу, повторяя в обратном порядке профиль полета к цели.

Для отработки системы струйного управления для G.95/4 фирма FIAT построила летающий стенд Simulatore di gettosostentazione, оборудованный двумя подъемными двигателями Rolls-Royce RB.108. Он имел ферменную конструкцию, летчик находился в носовой части в открытой кабине. В целях безопасности во время испытаний летательный аппарат прикрепляли к вертикальному столбу, который, как булавка через бабочку, проходил сквозь «фюзеляж» стенда. Такая жесткая схема страховки позволяла аппарату свободно скользить вдоль столба вверх-вниз, разворачиваться на 360° и при этом не совершать опасных движений по крену и тангажу. Первый поддет стенда состоялся 26 апреля 1965 г. Всего выполнили 164 подлета общей продолжительностью 20 ч, в ходе которых летчики отработали взлет, висение, развороты и вертикальные посадки. Свободный полет этот стенд не совершал. Надежная система автоматической стабилизации так и не была разработана. Испытания прекратили в марте 1966 г.

1* Габриэлли известен благодаря своим истребителям G.50 и G.55 времен войны, а также первому итальянскому реактивному учебно-тренировочному самолету G.80. Под его руководством был создан и G.91.


Модель самолета EWR-Sud EWR 420 (VJ 101D)


Опытный образец СВВП Hawker P. 1127, и модель самолета FIAT G.95/4



Немецкий EWR 420 от концерна EWR-Sud 2* представлял собой дозвуковой вариант истребителя-бомбардировщика VJ 101D, проект которого стал результатом совместного творчества инженеров EWR-Sud и специалистов американских фирм Boeing и Republic. По своей схеме он походил на уменьшенный британский TSR.2: фюзеляж большого удлинения, малое треугольное крыло и однокилевое хвостовое оперение. На VJ 101D хотели поставить пять подъемных ТРД RB. 162-31 и два подъемно-маршевых RB. 153-61 с дополнительными вертикальными соплами и устройствами перенаправления тяги вниз. Предполагалось построить два опытных VJ 101D. В 1964 г. постройку первого экземпляра начали, но через несколько месяцев прекратили. Концерн стал работать над новым немецко-американским самолетом с крылом изменяемой стреловидности AVS (акроним Advanced V/ STOL – усовершенствованный самолет с вертикальным или укороченным взлетом). Постепенно этот проект трансформировался в европейскую программу MRCA, реализация которой привела к созданию истребителя-бомбардировщика Tornado (см. «АиВ», № 2'2009).

Проект FW 1262 по своей компоновке оказался очень близок к британскому Р.1127 (будущий Harrier), но отличался от него наличием двух подъемных двигателей RB.162, создававших половину всей потребной вертикальной тяги. Они располагались впереди и сзади подъемно- маршевого двухконтурного ТРД (ТРДД) BS.94 с четырьмя поворотными соплами, установленного в середине фюзеляжа. Сам Р. 1127 участвовал только в сравнительной части конкурса, и принятие его на вооружение не планировалось.

Анализ трех проектов, проведенный в августе 1963 г., показал, что силовая установка самолета FW 1262 обеспечивает лучшие весовые и взлетно-посадочные характеристики. Проект VAK 191В объявили победителем. Предполагаемый заказ для люфтваффе составлял 200 самолетов, а для итальянских ВВС – 100.


Организация совместной работы

В середине 1964 г. Италия и ФРГ принялись решать организационные проблемы программы. 60% финансовых расходов брала на себя Германия, остальное – давала Италия. Большая доля немцев объяснялась тем, что они полностью отвечали за разработку силовой установки, которую планировали использовать еще и в проекте военно-транспортного СВВП.

Главным разработчиком VAK 191В стал недавно созданный концерн VFW (Vereinigte Flugtechnische Werke Gmb 3* . FIAT и EWR-Sud становились субподрядчиками. Для контроля над разработкой самолета создавался немецко-итальянский комитет директоров программы VAK, рабочие группы которого занимались решением чисто технических вопросов. Общее руководство программой осуществлял испытательный центр люфтваффе.

Разработку силовой установки вела германская фирма MAN-Turbo (MTU) совместно с британской Rolls-Royce. Представители этих компаний подписали соглашение в 1964 г. прямо на авиационной выставке в Фарнборо. В документе указывалось, что для программы VAK они должны разработать новый подъемно- маршевый (ПМД) ТРДД под обозначением RB.193.

В 1965 г. комитет директоров одобрил окончательный проект самолета и объявил о постройке шести опытных машин для летных испытаний (трех одноместных и трех двухместных) и одной – для прочностных испытаний. Практически все бортовые системы VAK проектировали фирмы Великобритании и США. Исключения составляли вспомогательная силовая установка, которую создавала компания Klockner-Humboldt- Deutz, и система автоматического управления самолетом (САУ) – совместная разработка VFW и Bodenseewerke. Испытания VAK 191В на прочность планировалось провести на экспериментальной базе FIAT. Кроме этого, Италия отвечала за испытания топливной системы и радиоэлектронного оборудования. Концерн VFW занимался экспериментальной отработкой пневмо-, электро-, гидросистем, а также системы управления.


Летающий стенд SG 1262

Для отработки системы автоматического управления VAK 191В комитет директоров программы принял решение построить летающий стенд. Он представлял собой ферменную конструкцию из труб с трехстоечным шасси. Силовая установка 191-го находилась еще в стадии разработки, и инженеры VFW не могли использовать ее на стенде. Но это их не смутило, ведь для того, чтобы получить максимально близкие к VAK 191В динамические характеристики, совсем не обязательно копировать его во всех деталях, для этого достаточно соответствующих изменений законов управления в вычислителях САУ.

На летающий стенд установили пять подъемных двигателей RB.108 в один ряд. Первый и последний имитировали подъемные RB.162, а три центральные – ПМД RB.193. Необычному летательному аппарату присвоили обозначение SG 1262 (SG от немецкого Schwebegestell – летающая рама). Стенд оснастили дублированной газоструйной системой управления. Сжатый воздух для работы ее основного канала отбирался от трех центральных RB.108, а запасной канал питался от крайних ТРД. Сопла управления по крену разместили на концах поперечной балки, имитировавшей крыло, а сопла управления по тангажу закрепили на концах ферменного фюзеляжа. Максимальная взлетная масса аппарата составляла 3900 кг, запас топлива в двух баках рассчитывался на 12 минут полета, скорость на высоте 200 м – 93 км/ч.

2* Концерн EWR-Sud образован в феврале 1959 г. путем слияния фирм Heinkel Flugzeugbau GmbH, Messerschmitt AG и Bolkow GmbH.

3* VFW образован в 1964 г. слиянием Focke-Wulf and Weser Flugzeugbau GmbH (Weserflug).




Итальянский летающий стенд Simulatore di gettosostentazione на страховочной конструкции


Подъемный двигатель Rolls-Royce/MTU RB. 162-81


Испытания летающего стенда SG 1262 на пьедестале. Справа – этот стенд в свободном полете. Кабина оснащена элементами фонаря кабины VAK 191В



SG 1262 построили на бывшем заводе фирмы Focke-Wulf в Бремене, там же начались его испытания. Сначала стенд установили на так называемый пьедестал, представлявший собой цилиндрический вертикально расположенный пилон, высота которого могла изменяться с помощью гидравлики. Механизм крепления позволял стенду иметь некоторую свободу перемещений по всем трем осям. Вокруг пьедестала находились бетонированные колодцы для отвода реактивных струй, накрытые решетками. В отличие от традиционно применяемой для испытаний СВВП тросовой подвески пьедестал давал большую безопасность и обеспечивал очень высокую точность измерений во время проведения экспериментов. Кроме этого, инженеры могли легко ограничить свободу перемещений аппарата и проверить его поведение только в одном канале. Первая имитация полета SG 1262 на пьедестале со всеми свободными осями состоялась 21 января 1966 г. Всего аппарат совершил 183 имитации полета общей продолжительностью 262 ч.

5 августа 1966 г. главный летчик-испытатель концерна VFW Людвиг Обермеер (Ludwig Obermeier) выполнил на стенде первый свободный полет. SG 1262 вел себя устойчиво, система управления хорошо работала как в автоматическом, так и в ручном режимах. В последующих полетах особое внимание уделялось анализу характеристик управляемости при висении. Исследовались различные методы и траектории захода на посадку, а также перехода в горизонтальный полет после взлета. В полете также опробовали модель носовой части VAK 191В для проверки обзора из кабины при вертикальном взлете. Перед пилотом поставили переднюю часть фонаря кабины VAK 191В, но без стекол, а ферменную конструкцию вокруг кресла летчика обшили брезентом.

В полетах на SG 1262 принимали активное участие летчики-испытатели фирмы FIAT Пьетро Тревизо (Pietro Trevisan) и Манлио Кварантелли (Manlio Quarantelli). Широкая публика познакомилась с SG 1262 в августе 1968 г. на авиационной выставке в Ганновере. В общей сложности программа летных испытаний продолжалась более двух лет. Стенд облетали 12 пилотов. Свой последний 141-й полет SG 1262 совершил 13 ноября 1969 г.


Исследования и постройка опытных образцов VAK 191В

Тем временем конструкторы под руководством доктора Ральфа Риккиуса (Ralph Riccius) напряженно работали над проектом самолета. Исходя из того, что свои боевые задания VAK 191В должен был выполнять на малых высотах, для которых характерна высокая турбулентность, максимум внимания сосредоточили на снижении перегрузок при полете в неспокойном воздухе. С этой целью выбрали крыло с большой удельной нагрузкой, малым удлинением и сравнительно большим углом стреловидности – около 40° по 1/4 хорд. Нагрузка на крыло даже превышала таковую у истребителя F-104G. У «Старфайтера» при нормальной взлетной массе 9000 кг она составляла 494 кг/м² , а у весившего на тонну меньше VAK 191В – 639 кг/м² . Но такие «рекордные» показатели не очень беспокоили конструкторов, ведь у VAK имелись подъемные двигатели и его взлетно-посадочные характеристики априори превосходили таковые F-104G. Недостаток подъемной силы крыла в горизонтальном полете компенсировали небольшим доворотом сопел ПМД: передние решили устанавливать с углом 6° 30', а задние – 5° 12'.


Испытания двигателя Rolls-Royce/MTU RB.193-12 на стенде


Макет носовой части для испытания силовой установки VAK 191В


Летно-технические характеристики самолета VAK 191В
Размах крыла, м 6,18
Длина самолета с ПВД, м 16,28
Высота, м 4,29
Площадь крыла, м2 12,52
Масса пустого, кг 5305
Взлетная масса, кг 7995
Масса полезной нагрузки, кг 2690
Объем внутренних топливных баков, л 2590
Удельная нагрузка на крыло, кг/м2 639
Удельная нагрузка на тягу (режим висения), кг/кгс-тяги 0,8
Удельная нагрузка на тягу (крей­серский полет), кг/кгс-тяги 1,7
Максимальная скорость (на высоте 300 м) 0,96 М
Крейсерская скорость (на высоте 12000 м) 0,92 М
Радиус действия, км 370

Постройка опытных образцов самолета VAK 191В


Из-за установки ПМД в центральной части фюзеляжа для VAK 191В выбрали схему высокоплана. Улучшая устойчивость, крылу придали отрицательный угол поперечного «V» -12°30'. Для снижения посадочной скорости при посадке с пробегом и уменьшения длины переходного участка при вертикальном взлете крыло оборудовали закрылками и зависающими элеронами. Хвостовое оперение состояло из цельноповоротного стабилизатора с размахом 3,41 м и киля с рулем направления. Как и крыло, стабилизатор стоял с отрицательным углом поперечного «V» -8°.

Передний подъемный двигатель расположили за кабиной летчика, за ним следовал передний топливный бак и воздушный канал ПМД. Под баком находился герметичный отсек для разведывательного оборудования. Свободный объем под ПМД занимал небольшой грузовой отсек, в котором можно было разместить одну ядерную бомбу или дополнительное разведоборудование, или топливный бак. Обычное вооружение хотели подвешивать на четыре подкрыльевых пилона.

В хвостовой части фюзеляжа установили топливные баки, за которыми размещались задний подъемный двигатель и отсек с вспомогательной силовой установкой. Она обеспечивала самолету независимость от специальных наземных средств обслуживания и открывала возможность для скрытного базирования на неподготовленных площадках. Для полетов с таких площадок, в том числе и с травяным покрытием, VAK оборудовали велосипедным шасси с пневматиками низкого давления. Небольшие поддерживающие стойки убирались в обтекатели на крыле. При рулежке переднее колесо управлялось от педалей. Для уменьшения дистанции пробега в хвостовой части стоял контейнер с тормозным парашютом, летчик мог использовать его и в качестве противоштопорного.

Практически все бортовые электронные системы оснащались встроенными средствами самоконтроля. Благодаря им, появилась возможность легко выявить неисправный блок без громоздкой контрольно-проверочной аппаратуры и внешних источников электропитания, что очень облегчало подготовку самолета к полету в отрыве от базы.

В качестве подъемных двигателей на самолете использовали два ТРД Rolls- Royce/MTU RB. 162-81. Они отличались исключительной простотой, малым весом, низкой стоимостью и максимальной надежностью. Двигатель состоял всего из 750 деталей. Еще одним положительным качеством являлась простота его обслуживания – кроме ежедневной проверки уровня масла и предполетного осмотра воздухозаборника для выявления инородных тел и повреждений, никаких других операций выполнять не требовалось. На земле запуск двигателя осуществлялся путем подачи сжатого воздуха от ПМД, а в воздухе – от набегающего потока. В конструкции RB. 162-81 широко использовались композиционные материалы, в частности, из них изготавливали лопатки компрессора, направляющие лопатки и сам корпус компрессора. Благодаря этому ТРД обладал очень низким удельным весом – всего 0,07.

Двигатели связали общей системой управления, и их тяга регулировалась отдельным рычагом. Для сохранения балансировки при отказе одного из них второй отключался автоматически. RB. 162-81 установили в фюзеляже под углом 12,5°, что в случае отказа ПМД позволяло поддерживать скорость горизонтального полета самолета на уровне минимальной эвалютивной и давало летчику возможность совершить безопасную посадку по-самолетному. Зависание или движение VAK 191В назад производились путем отклонения вектора тяги в нужном направлении. Для этого в нижней части фюзеляжа, перед соплом каждого подъемного ТРД, стояли две управляемые створки с жаропрочным покрытием. В горизонтальном полете они работали как воздушные тормоза.

Окончание следует


Анатолий Демин/ Москва


Примечания:



Фокке-Вульф 4-го поколения

Истребитель-бомбардировщик с вертикальным взлетом и посадкой VAK 191В
Немецко-итальянский проект

В июне 1961 г. созданная при штабе NATO научно-исследовательская организация AGARD (Advisory Group for Aeronautical Research and Development) выпустила требования NBMR-3 к тактическому истребителю-бомбардировщику (носителю ядерного оружия) и разведчику, предназначенному для замены находившихся на вооружении самолетов G.91R, F-104G и Mirage III. Важнейшим условием требований являлось обеспечение возможности применения самолета с грунтовых ВПП длиной не более 200 м. Это вписывалось в стратегию NATO, которая, в частности, предусматривала на случай конфликта с СССР рассредоточение боевой авиации по небольшим аэродромам в расчете уберечь ее основные силы от уничтожения несколькими точными ядерными ударами. Замысел аналитиков был прост – при большом количестве потенциальных целей у противника просто бомб не хватит. Даже если ему удастся уничтожить несколько аэродромов, общие потери будут относительно небольшими.

После выпуска требований объявили о начале конкурса, на который различные европейские фирмы представили более 20 проектов. Хотя в NBMR-3 не указывалась необходимость вертикального взлета и посадки, многие разработчики такую возможность постарались предусмотреть. При этом их взгляды на облик будущего самолета значительно отличались, что привело к расколу NBMR-3 на два направления: сверхзвуковое АС. 169а и дозвуковое АС.169Ь. В первом лидером стал британский проект Р. 1154, однако Франция заявила, что в любом случае примет на вооружение свой Mirage III V. Фактически это поставило крест на конкурсе; т.к. дозвуковое направление ведущих соперников уже не интересовало.

Единственными странами, заинтересованными в продолжении конкурса, оказались Италия и ФРГ, которые остро нуждались в замене своих G.91. В рамках АС. 169Ь немцы подготовили два проекта, итальянцы – один, но скромные финансовые и производственные возможности не позволяли реализовать их самостоятельно. Поэтому в мае 1963 г. итальянцы и немцы решили объединиться и подписали соглашение о совместной разработке вертикально взлетающего разведывательно-боевого самолета под названием VAK 191 (Vertikalstarten des Aufklarungs – und Kampfflugzeug). Число 191 указывало на то, что новая машина в первую очередь предназначалась для замены G.91. По требованиям, ее скорость должна была составлять не менее 0,92М на высоте 150 м, а радиус действия с нагрузкой 907 кг – 460 км. Кандидатами на серийное производство становились самолеты-участники АС.169Ь, которым присваивались новые обозначения:

VAK 191А – Hawker Р.1127 Mk.2;

VAK 191В – Focke-Wulf FW 1262;

VAK 191С – EWR-Sud EWR 420;

VAK 191 D -FIAT G.95/4.

Итальянский G.95 создавали на фирме FIAT под руководством Джузеппе Габриэлли (Giuseppe Gabrielli) 1* . Сначала он хотел просто установить на G.91 два дополнительных ТРД с отклоненными вниз соплами, что сокращало дистанции взлета и посадки. Однако в весовом отношении эта схема проигрывала варианту со специальными подъемными двигателями, установленными вертикально. Дальнейшая разработка привела к появлению проекта G.95/4, у которого для создания вертикальной тяги использовались четыре подъемных ТРД Rolls-Royce RB. 162-31 с тягой по 2000 кгс, установленных тандемно в центральной части фюзеляжа. Такие конструктивные особенности уменьшали риск потери управления при отказе одного двигателя. Продольная балансировка обеспечивалась перекачкой топлива между фюзеляжными баками. В хвостовой части фюзеляжа хотели установить два маршевых форсажных ТРД General Electric J-85 с тягой 1860 кгс каждый или один Rolls- Royce RB. 153-61 с тягой 2700-3200 кгс.

Расчеты показывали, что G.95/4 мог совершать вертикальный взлет, имея взлетную массу около 7000 кг. Профиль типичного боевого вылета включал полет к цели, удаленной на расстояние 340 км, на высоте до 150 м, причем первые 170 км самолет летел со скоростью 0,6М, а последующие – со скоростью 0,92М. После выполнения боевого задания самолет возвращался на базу, повторяя в обратном порядке профиль полета к цели.

Для отработки системы струйного управления для G.95/4 фирма FIAT построила летающий стенд Simulatore di gettosostentazione, оборудованный двумя подъемными двигателями Rolls-Royce RB.108. Он имел ферменную конструкцию, летчик находился в носовой части в открытой кабине. В целях безопасности во время испытаний летательный аппарат прикрепляли к вертикальному столбу, который, как булавка через бабочку, проходил сквозь «фюзеляж» стенда. Такая жесткая схема страховки позволяла аппарату свободно скользить вдоль столба вверх-вниз, разворачиваться на 360° и при этом не совершать опасных движений по крену и тангажу. Первый поддет стенда состоялся 26 апреля 1965 г. Всего выполнили 164 подлета общей продолжительностью 20 ч, в ходе которых летчики отработали взлет, висение, развороты и вертикальные посадки. Свободный полет этот стенд не совершал. Надежная система автоматической стабилизации так и не была разработана. Испытания прекратили в марте 1966 г.

1* Габриэлли известен благодаря своим истребителям G.50 и G.55 времен войны, а также первому итальянскому реактивному учебно-тренировочному самолету G.80. Под его руководством был создан и G.91.


Модель самолета EWR-Sud EWR 420 (VJ 101D)


Опытный образец СВВП Hawker P. 1127, и модель самолета FIAT G.95/4



Немецкий EWR 420 от концерна EWR-Sud 2* представлял собой дозвуковой вариант истребителя-бомбардировщика VJ 101D, проект которого стал результатом совместного творчества инженеров EWR-Sud и специалистов американских фирм Boeing и Republic. По своей схеме он походил на уменьшенный британский TSR.2: фюзеляж большого удлинения, малое треугольное крыло и однокилевое хвостовое оперение. На VJ 101D хотели поставить пять подъемных ТРД RB. 162-31 и два подъемно-маршевых RB. 153-61 с дополнительными вертикальными соплами и устройствами перенаправления тяги вниз. Предполагалось построить два опытных VJ 101D. В 1964 г. постройку первого экземпляра начали, но через несколько месяцев прекратили. Концерн стал работать над новым немецко-американским самолетом с крылом изменяемой стреловидности AVS (акроним Advanced V/ STOL – усовершенствованный самолет с вертикальным или укороченным взлетом). Постепенно этот проект трансформировался в европейскую программу MRCA, реализация которой привела к созданию истребителя-бомбардировщика Tornado (см. «АиВ», № 2'2009).

Проект FW 1262 по своей компоновке оказался очень близок к британскому Р.1127 (будущий Harrier), но отличался от него наличием двух подъемных двигателей RB.162, создававших половину всей потребной вертикальной тяги. Они располагались впереди и сзади подъемно- маршевого двухконтурного ТРД (ТРДД) BS.94 с четырьмя поворотными соплами, установленного в середине фюзеляжа. Сам Р. 1127 участвовал только в сравнительной части конкурса, и принятие его на вооружение не планировалось.

Анализ трех проектов, проведенный в августе 1963 г., показал, что силовая установка самолета FW 1262 обеспечивает лучшие весовые и взлетно-посадочные характеристики. Проект VAK 191В объявили победителем. Предполагаемый заказ для люфтваффе составлял 200 самолетов, а для итальянских ВВС – 100.


Организация совместной работы

В середине 1964 г. Италия и ФРГ принялись решать организационные проблемы программы. 60% финансовых расходов брала на себя Германия, остальное – давала Италия. Большая доля немцев объяснялась тем, что они полностью отвечали за разработку силовой установки, которую планировали использовать еще и в проекте военно-транспортного СВВП.

Главным разработчиком VAK 191В стал недавно созданный концерн VFW (Vereinigte Flugtechnische Werke Gmb 3* . FIAT и EWR-Sud становились субподрядчиками. Для контроля над разработкой самолета создавался немецко-итальянский комитет директоров программы VAK, рабочие группы которого занимались решением чисто технических вопросов. Общее руководство программой осуществлял испытательный центр люфтваффе.

Разработку силовой установки вела германская фирма MAN-Turbo (MTU) совместно с британской Rolls-Royce. Представители этих компаний подписали соглашение в 1964 г. прямо на авиационной выставке в Фарнборо. В документе указывалось, что для программы VAK они должны разработать новый подъемно- маршевый (ПМД) ТРДД под обозначением RB.193.

В 1965 г. комитет директоров одобрил окончательный проект самолета и объявил о постройке шести опытных машин для летных испытаний (трех одноместных и трех двухместных) и одной – для прочностных испытаний. Практически все бортовые системы VAK проектировали фирмы Великобритании и США. Исключения составляли вспомогательная силовая установка, которую создавала компания Klockner-Humboldt- Deutz, и система автоматического управления самолетом (САУ) – совместная разработка VFW и Bodenseewerke. Испытания VAK 191В на прочность планировалось провести на экспериментальной базе FIAT. Кроме этого, Италия отвечала за испытания топливной системы и радиоэлектронного оборудования. Концерн VFW занимался экспериментальной отработкой пневмо-, электро-, гидросистем, а также системы управления.


Летающий стенд SG 1262

Для отработки системы автоматического управления VAK 191В комитет директоров программы принял решение построить летающий стенд. Он представлял собой ферменную конструкцию из труб с трехстоечным шасси. Силовая установка 191-го находилась еще в стадии разработки, и инженеры VFW не могли использовать ее на стенде. Но это их не смутило, ведь для того, чтобы получить максимально близкие к VAK 191В динамические характеристики, совсем не обязательно копировать его во всех деталях, для этого достаточно соответствующих изменений законов управления в вычислителях САУ.

На летающий стенд установили пять подъемных двигателей RB.108 в один ряд. Первый и последний имитировали подъемные RB.162, а три центральные – ПМД RB.193. Необычному летательному аппарату присвоили обозначение SG 1262 (SG от немецкого Schwebegestell – летающая рама). Стенд оснастили дублированной газоструйной системой управления. Сжатый воздух для работы ее основного канала отбирался от трех центральных RB.108, а запасной канал питался от крайних ТРД. Сопла управления по крену разместили на концах поперечной балки, имитировавшей крыло, а сопла управления по тангажу закрепили на концах ферменного фюзеляжа. Максимальная взлетная масса аппарата составляла 3900 кг, запас топлива в двух баках рассчитывался на 12 минут полета, скорость на высоте 200 м – 93 км/ч.

2* Концерн EWR-Sud образован в феврале 1959 г. путем слияния фирм Heinkel Flugzeugbau GmbH, Messerschmitt AG и Bolkow GmbH.

3* VFW образован в 1964 г. слиянием Focke-Wulf and Weser Flugzeugbau GmbH (Weserflug).




Итальянский летающий стенд Simulatore di gettosostentazione на страховочной конструкции


Подъемный двигатель Rolls-Royce/MTU RB. 162-81


Испытания летающего стенда SG 1262 на пьедестале. Справа – этот стенд в свободном полете. Кабина оснащена элементами фонаря кабины VAK 191В



SG 1262 построили на бывшем заводе фирмы Focke-Wulf в Бремене, там же начались его испытания. Сначала стенд установили на так называемый пьедестал, представлявший собой цилиндрический вертикально расположенный пилон, высота которого могла изменяться с помощью гидравлики. Механизм крепления позволял стенду иметь некоторую свободу перемещений по всем трем осям. Вокруг пьедестала находились бетонированные колодцы для отвода реактивных струй, накрытые решетками. В отличие от традиционно применяемой для испытаний СВВП тросовой подвески пьедестал давал большую безопасность и обеспечивал очень высокую точность измерений во время проведения экспериментов. Кроме этого, инженеры могли легко ограничить свободу перемещений аппарата и проверить его поведение только в одном канале. Первая имитация полета SG 1262 на пьедестале со всеми свободными осями состоялась 21 января 1966 г. Всего аппарат совершил 183 имитации полета общей продолжительностью 262 ч.

5 августа 1966 г. главный летчик-испытатель концерна VFW Людвиг Обермеер (Ludwig Obermeier) выполнил на стенде первый свободный полет. SG 1262 вел себя устойчиво, система управления хорошо работала как в автоматическом, так и в ручном режимах. В последующих полетах особое внимание уделялось анализу характеристик управляемости при висении. Исследовались различные методы и траектории захода на посадку, а также перехода в горизонтальный полет после взлета. В полете также опробовали модель носовой части VAK 191В для проверки обзора из кабины при вертикальном взлете. Перед пилотом поставили переднюю часть фонаря кабины VAK 191В, но без стекол, а ферменную конструкцию вокруг кресла летчика обшили брезентом.

В полетах на SG 1262 принимали активное участие летчики-испытатели фирмы FIAT Пьетро Тревизо (Pietro Trevisan) и Манлио Кварантелли (Manlio Quarantelli). Широкая публика познакомилась с SG 1262 в августе 1968 г. на авиационной выставке в Ганновере. В общей сложности программа летных испытаний продолжалась более двух лет. Стенд облетали 12 пилотов. Свой последний 141-й полет SG 1262 совершил 13 ноября 1969 г.


Исследования и постройка опытных образцов VAK 191В

Тем временем конструкторы под руководством доктора Ральфа Риккиуса (Ralph Riccius) напряженно работали над проектом самолета. Исходя из того, что свои боевые задания VAK 191В должен был выполнять на малых высотах, для которых характерна высокая турбулентность, максимум внимания сосредоточили на снижении перегрузок при полете в неспокойном воздухе. С этой целью выбрали крыло с большой удельной нагрузкой, малым удлинением и сравнительно большим углом стреловидности – около 40° по 1/4 хорд. Нагрузка на крыло даже превышала таковую у истребителя F-104G. У «Старфайтера» при нормальной взлетной массе 9000 кг она составляла 494 кг/м² , а у весившего на тонну меньше VAK 191В – 639 кг/м² . Но такие «рекордные» показатели не очень беспокоили конструкторов, ведь у VAK имелись подъемные двигатели и его взлетно-посадочные характеристики априори превосходили таковые F-104G. Недостаток подъемной силы крыла в горизонтальном полете компенсировали небольшим доворотом сопел ПМД: передние решили устанавливать с углом 6° 30', а задние – 5° 12'.


Испытания двигателя Rolls-Royce/MTU RB.193-12 на стенде


Макет носовой части для испытания силовой установки VAK 191В


Летно-технические характеристики самолета VAK 191В
Размах крыла, м 6,18
Длина самолета с ПВД, м 16,28
Высота, м 4,29
Площадь крыла, м2 12,52
Масса пустого, кг 5305
Взлетная масса, кг 7995
Масса полезной нагрузки, кг 2690
Объем внутренних топливных баков, л 2590
Удельная нагрузка на крыло, кг/м2 639
Удельная нагрузка на тягу (режим висения), кг/кгс-тяги 0,8
Удельная нагрузка на тягу (крей­серский полет), кг/кгс-тяги 1,7
Максимальная скорость (на высоте 300 м) 0,96 М
Крейсерская скорость (на высоте 12000 м) 0,92 М
Радиус действия, км 370

Постройка опытных образцов самолета VAK 191В


Из-за установки ПМД в центральной части фюзеляжа для VAK 191В выбрали схему высокоплана. Улучшая устойчивость, крылу придали отрицательный угол поперечного «V» -12°30'. Для снижения посадочной скорости при посадке с пробегом и уменьшения длины переходного участка при вертикальном взлете крыло оборудовали закрылками и зависающими элеронами. Хвостовое оперение состояло из цельноповоротного стабилизатора с размахом 3,41 м и киля с рулем направления. Как и крыло, стабилизатор стоял с отрицательным углом поперечного «V» -8°.

Передний подъемный двигатель расположили за кабиной летчика, за ним следовал передний топливный бак и воздушный канал ПМД. Под баком находился герметичный отсек для разведывательного оборудования. Свободный объем под ПМД занимал небольшой грузовой отсек, в котором можно было разместить одну ядерную бомбу или дополнительное разведоборудование, или топливный бак. Обычное вооружение хотели подвешивать на четыре подкрыльевых пилона.

В хвостовой части фюзеляжа установили топливные баки, за которыми размещались задний подъемный двигатель и отсек с вспомогательной силовой установкой. Она обеспечивала самолету независимость от специальных наземных средств обслуживания и открывала возможность для скрытного базирования на неподготовленных площадках. Для полетов с таких площадок, в том числе и с травяным покрытием, VAK оборудовали велосипедным шасси с пневматиками низкого давления. Небольшие поддерживающие стойки убирались в обтекатели на крыле. При рулежке переднее колесо управлялось от педалей. Для уменьшения дистанции пробега в хвостовой части стоял контейнер с тормозным парашютом, летчик мог использовать его и в качестве противоштопорного.

Практически все бортовые электронные системы оснащались встроенными средствами самоконтроля. Благодаря им, появилась возможность легко выявить неисправный блок без громоздкой контрольно-проверочной аппаратуры и внешних источников электропитания, что очень облегчало подготовку самолета к полету в отрыве от базы.

В качестве подъемных двигателей на самолете использовали два ТРД Rolls- Royce/MTU RB. 162-81. Они отличались исключительной простотой, малым весом, низкой стоимостью и максимальной надежностью. Двигатель состоял всего из 750 деталей. Еще одним положительным качеством являлась простота его обслуживания – кроме ежедневной проверки уровня масла и предполетного осмотра воздухозаборника для выявления инородных тел и повреждений, никаких других операций выполнять не требовалось. На земле запуск двигателя осуществлялся путем подачи сжатого воздуха от ПМД, а в воздухе – от набегающего потока. В конструкции RB. 162-81 широко использовались композиционные материалы, в частности, из них изготавливали лопатки компрессора, направляющие лопатки и сам корпус компрессора. Благодаря этому ТРД обладал очень низким удельным весом – всего 0,07.

Двигатели связали общей системой управления, и их тяга регулировалась отдельным рычагом. Для сохранения балансировки при отказе одного из них второй отключался автоматически. RB. 162-81 установили в фюзеляже под углом 12,5°, что в случае отказа ПМД позволяло поддерживать скорость горизонтального полета самолета на уровне минимальной эвалютивной и давало летчику возможность совершить безопасную посадку по-самолетному. Зависание или движение VAK 191В назад производились путем отклонения вектора тяги в нужном направлении. Для этого в нижней части фюзеляжа, перед соплом каждого подъемного ТРД, стояли две управляемые створки с жаропрочным покрытием. В горизонтальном полете они работали как воздушные тормоза.

Окончание следует


Анатолий Демин/ Москва





 

Главная | В избранное | Наш E-MAIL | Прислать материал | Нашёл ошибку | Верх