США. ДЖЕНЕРАЛ ДАЙНЭМИКС. F-111. Фронтовой бомбардировщик
F-111- первый в мире серийный боевой самолет с крылом изменяемой стреловидности, двухконтурными турбореактивными двигателями и автоматической системой следования рельефу местности. Ему предрекали революционную роль, подобную той, которую сыграли первые реактивные самолеты. Чрезмерным надеждам не суждено было оправдаться, самолет рождался в муках, но в конечном итоге был доведен и оказал значительное воздействие на развитие авиации. Отработанная на нем схема изменения стреловидности применена впоследствии на ряде западных и российских самолетов, ТРДД стал основной силовой установкой боевых летательных машин, а автоматика следования рельефу местности – неотъемлемая часть наилучших авиационных ударных комплексов нашего времени.
F-111 создан на поворотном этапе развития авиации. Совершенство боевых самолетов долгое время измерялось максимальной скоростью полета. Однако к концу 1950-х годов этот ясный и однозначный критерий перестал быть путеводной звездой для авиаконструкторов. Реактивные двигатели и стреловидные крылья, стремительно продвинувшие авиацию за «два Маха», подвели обычные конструкции из легких сплавов к тепловому барьеру, и на повестку дня встал вопрос: в каком направлении развивать боевую авиацию дальше? Логичным казалось дальнейшее повышение скорости полета, хотя это и требовало перехода к новым, неосвоенным пока конструкционным материалам. Отражением таких взглядов в России стали работы по бомбардировщику Т-4 ОКБ П.О.Сухого и истребителю МиГ-25, в США – по бомбардировщику Норт Америкен В-70 и истребителю Локхид F-12. Но успехи в создании ракетного оружия показывали, что пилотируемые самолеты не смогут «угнаться» за ракетами и для выживания в конкурентной борьбе с ракетами необходимо развивать другие качества самолетов.
Неоспоримым преимуществом самолета являются его возможности как носителя широкого спектра оружия, в том числе и управляемого ракетного. Многоразовость, грузоподъемность, мобильность, дальность, способность К длительному патрулированию, возможность доразведки и поражения целей с заранее неизвестными или неточно заданными координатами – вот лишь немногие отличительные характеристики самолета-носителя, определяющие гибкость его применения в отличие от ракетного оружия. К началу 1960-х годов из этого набора параметров, пожалуй, наиболее критической была недостаточная мобильность базирования авиации. Взлетно-посадочные характеристики приносились в жертву культивировавшемуся ранее росту максимальной скорости и грузоподъемности. Все время повышавшаяся удельная нагрузка на крыло, ухудшение несущих свойств крыла и уменьшение эффективности его механизации из-за повышения стреловидности значительно увеличили взлетные и посадочные скорости, потребные длины ВПП. Прежде всего это касается Запада, который при проектировании даже реактивных истребителей ориентировался на длинные ВПП с бетонным покрытием. Российские самолеты, как правило, по традиции создавались в расчете на грунтовое базирование, но и их ВПХ существенно ухудшились.
Попытки улучшить ВПХ привели к более широкому, чем ранее, применению в 1950-е годы выдвижных и щелевых закрылков, сложной механизации, внедрению систем управления пограничным слоем. Но эти меры не позволяли радикально решить проблему базирования, острота которой дополнительно возросла из-за смены на рубеже 1950-х- 1960-х годов господствующей военно-политической доктрины: от «массированного возмездия» перешли к стратегии «гибкого реагирования», предусматривавшей дозированное применение вооруженных сил в зависимости от масштаба конфликта. Требовалась, следовательно, большая неприхотливость авиации, способность ее быстрой переброски и эксплуатации с передовых аэродромов. Возросшая точность средств поражения и, следовательно, уязвимость аэродромов, которые в случае войны становятся первоочередными целями, очень остро ставила проблему эксплуатации самолетов с уцелевших участков поврежденных взлетнопосадочных полос или с малоподготовленных площадок.
Фронтовые бомбардировщики F-111F взлетают с авиабазы Лейкенхит (Англия)
Схема самолета F-111А
Решение этой проблемы виделось в двух направлениях. Первый путь – использование вертикальной тяги двигателей. При большой тяговооруженности самолета можно, управляя вектором тяги, взлетать и садиться вертикально. Работы в этом направлении привели в конечном итоге к созданию двух строевых самолетов" вертикального взлета и посадки – российского Як-38 и английского «Харриер». Но это дозвуковые машины. Для сверхзвуковых аппаратов подобный путь улучшения базирования в 1960-х годах оказался неприемлем – большие размеры силовой установки с поворотными соплами давали чрезмерное лобовое сопротивление, вертикальный взлет и посадка «съедали» львиную часть топлива. Задача создания сверхзвукового СВВП была решена лишь спустя четверть века – сделали это в нашей стране (Як-141). В начале же 1960-х годов были предприняты попытки применить малоразмерные дополнительные подъемные двигатели и создать сверхзвуковой самолет не вертикального, а короткого взлета и посадки. Однако и эти усилия не имели успеха, поскольку «подъемники» не улучшали маневренные характеристики самолета, а его весовую отдачу значительно ухудшали. В результате конструкторы стали на второй путь – использование крыла изменяемой стреловидности. С таким крылом в 1960-х годах были созданы два фронтовых бомбардировщика – американский F-111 и российский Су-24, программы которых начинались с изучения машин с подъемными двигателями.
Начало истории F-111 относится к 27 марта 1958 г., когда ВВС СП1А выпустили требования (GOR 169 – General Operational Requirements) к всепогодному истребителю вертикального/короткого взлета и посадки с максимальной скоростью, более чем в два раза превышавшей скорость звука (система оружия WS 649С). Выяснив после годичных исследований, что задача создания сверхзвукового СВВП явно не соответствовала существовавшему уровню техники, американские ВВС отменили нереальное задание, а еще через год сформулировали другие ТТТ. В предварительном виде (SDR 17-System Development Requirement, система оружия WS 324А) они были выпущены 5 февраля 1960 г., в детальном (SOR 183 – Specific Operational Requirements) – 14 июля 1960 г. Это техническое задание отличалось отказом от вертикального взлета и посадки, вместо которых требовались укороченный взлет и посадка с длиной разбега и пробега менее 915 м на грунтовых ВПП. Включено было также новое и весьма сложное требование – радиус действия около 1300 км на малых высотах, включая сверхзвуковой бросок (М=1,2) протяженностью 640 км на предельно малой высоте. Маловысотный полет должен был обеспечить радиолокационную маскировку самолета и успешный прорыв ПВО. Родилось это требование из успехов российских конструкторов-ракетчиков, создавших высотный зенитный ракетный комплекс С-75, эффективность которого была подтверждена сбитнем разведчика U-2 под Свердловском 1 мая 1960 г. – за два месяца до выпуска американцами детальных ТТТ к будущему F-111.
«Трехмаховый» истребитель-перехватчик МиГ-25ПМ
Схема экспериментального «трехмахового» истребителя-перехватчика Локхид YF-12A
В число других требований к новому всепогодному двухместному самолету входили максимальное число М=2,5, высота полета более 18300 м, перегоночная дальность 6120 км без дозаправки топливом в полете и боевая нагрузка 7,3-14,1 т. Самолет предназначался для атак наземных целей с применением обычного и ядерного оружия. Он был назван «истребителем» и должен был обладать также способностью завоевания превосходства в воздухе, но фактически представлял собой истребитель-бомбардировщик, предназначенный прежде всего для изоляции района боевых действий и замены в этой роли самолетов Рипаблик F-105 с середины 1960-х годов. В декабре 1960 г. будущий самолет получил название TFX (Tactical Fighter Experimental – экспериментальный тактический истребитель).
Противоречивые требования к самолету могли быть удовлетворены только применением крыла изменяемой стреловидности (КИС). В полностью развернутом положении КИС уменьшает скорости взлета и посадки и сокращает длину разбега и пробега. При максимальном угле стреловидности позволяет совершить скоростной бросок у земли или развить максимальную скорость на большой высоте. В промежуточных положениях КИС обеспечивает быстрый разгон, большую дальность полета по маршруту и длительное барражирование в зоне. Таким образом обеспечивается многорежимность самолета.
Российский самолет вертикального взлета и посадки Як-38
Английский вертикально взлетающий самолет «Харриер» GR5
