Авиация

F-104 — «ЗВЕЗДНЫЙ БОЕЦ»

27.04.2015
F-104 — «ЗВЕЗДНЫЙ БОЕЦ»«Холодная» война, продолжавшаяся несколько десятилетий, была одной из самых разорительных в истории человечества. Огромные силы и средства привлекались к научным исследованиям и созданию высокотехнологичных образцов оружия, которое должно было лишить противника шансов на победу.
 
Результаты воздушных боев в Корее между реактивными истребителями первого поколения и трофеи самым тщательным образом изучались как в Советском Союзе, так и в США. Выводы специалистов в обеих странах не отличались оригинальностью нужны были еще более скоростные самолеты, способные поражать противника в воздухе, в том числе и в стратосфере, более совершенным оружием, включая управляемые ракеты.
 
Специалисты фирмы «Локхид эркрафт» приступили к разработке такой машины еще в марте 1952 г. Этой работой руководил один из выдающихся американских конструкторов Кларенс (Келли) Л Джонсон — создатель таких широко известных машин, как «Лайтнинг», «Шутинг стар», U-2 и SR-71. Одним из самых серьезных требований американских ВВС к новому истребителю было ограничение по взлетной массе она не должна превысить 7 — 8,5 т.
 
Создание истребителя — всегда поиск компромисса между желаниями заказчика и возможностями разработчика, особенно если учитывать появление уточнений требований заказчика к машине в ходе проектирования и испытаний или отклонения в характеристиках комплектующих агрегатов у субподрядчиков.
 
К ноябрю 1952 г. конструкторы сформировали облик будущего истребителя, получившего фирменное обозначение — проект 242. Его расчетная масса составляла 4 т. После уточнения основных параметров масса истребителя выросла на 30%. Келли Джонсон официально представил руководству фирмы проект истребителя CL-246, вооруженного двумя 30-мм пушками. В январе 1953 г., после рассмотрения проектов легких истребителей, представленных еще и фирмами «Норт Америкэн», «Нортроп» и «Рипаблик», проект «Локхид» признали лучшим и в марте заключили контракт на его полномасштабную разработку. Через полтора месяца фирма должна была представить макет будущей машины, а через год предъявить на испытание опытный экземпляр истребителя, получивший обозначение XF-104. Представителей ВВС подкупили обещания фирмы «Локхид» быстро построить легкий и простой истребитель с выдающимися характеристиками при минимальных финансовых затратах.
 
На макетной комиссии по предложению военных две 30-мм пушки заменили одной перспективной скорострельной шестиствольной 20-мм авиапушкой Т-171 фирмы «Дженерал Электрик», получившей в дальнейшем обозначение М-61 «Вулкан».
 
Рабочее проектирование вскрыло массу проблем Одна из первых — общая аэродинамическая компоновка истребителя. Разработчики для снижения лобового сопротивления выбрали тонкое (относительная толщина 3,4%) трапециевидное крыло малого удлинения с острой передней кромкой (радиус закругления 0,4 мм) При длине концевой хорды 1,5 м толщина профиля составляла 51 мм. Среднепланное размещение крыла обеспечивало дополнительное снижение лобового сопротивления на 12%. Такое крыло по своим аэродинамическим и весовым характеристикам являлось оптимальным в диапазоне скоростей, соответствующих 2 — 3 М, но породило массу проблем.
 
Небольшой размах крыла в 6,7 м при размахе консоли 2,4 м потребовал при нятие мер по обеспечению устойчивости по крену при отклонении руля направления. После продувок в аэродинамических трубах NACA крыльям придали поперечное V равное минус 10°. Предотвращение флаттера тонкого крыла в диапазоне сверхзвуковых скоростей частично решалось за счет небольшого удлинения крыла. Но убедиться в решении проблем аэроупругости фирма «Локхид» смогла, лишь выполнив большой объем натурных работ: отстреливая 127-мм НАР, с закрепленными в носовой части динамически подобными моделями и кинокамерой, которая спасалась в конце опыта на парашюте.
 
Задачу компоновки силовых приводов элеронов в сверхтонком крыле решили увеличением их количества: разместив десять гидроцилиндров в монолитной детали. Высокая удельная нагрузка на крыло, необходимая для достижения максимальных сверхзвуковых скоростей, потребовала мер для снижения посадочной скорости самолета. Для повышения несущих свойств крыла его носок сделали отклоняемым вниз на 20° На верхнюю поверхность закрылков для сдува пограничного слоя подавали по специальным каналам сжатый воздух, отбираемый из компрессора ТРД. Такая механизация обеспечила увеличение максимального коэффициента подъемной силы в два раза, что позволило снизить посадочную скорость самолета до 250 км/ч.
 
Истребитель F-104G «Старфайтер»
 
Истребитель F-104G «Старфайтер»
 
Истребитель F-104G «Старфайтер»:
 
1 — штанга ПВД; 2 — обтекатель РЛС F-15А-41В; 3 — антенна системы TACAN; 4 — окно ИК-визира; 5 — козырек фонаря; 6 — подвижная часть фонаря; 7 — порт авиапуп пси М61А1 «Вулкан»; 8 — датчик угла атаки; 9 — крышка люка обслуживания авиапушки; 10 — жалюзи вентиляции отсека авиапушки; 11 — крышка люка зарядки авиапушки; 12 — крышка люка заправочной горловины топливного бака; 13 — аэронавигационный огонь (красный); 14 — люки обслуживания ТРД; 15 — гаргрот; 16 — окно перепуска ТРД; 17 — тормозной щиток; 18 — крышка фитинга; 19 — торцевой подвесной топливный бак; 20 — подкрыльный подвесной топливный бак; 21 — посадочная фара; 22 — ракета АСМ-12В «Булпап»; 23 — рулежная фара; 24 — датчик угла атаки: 25 — строевой огонь; 26 — подвижный конус воздухозаборника; 27 — отклоняемый предкрылок; 28 — крышка заправочной горловины подвесного бака; 29 — цельноповоротный стабилизатор; 30 — подфюзеляжный балочный держатель; 31 — закрылок; 32 — элерон; 33 — интерцептор; 34 — торцевое пусковое устройство; 35 — управляемая ракета «воздух — воздух» AIM-9J «Сайдуиндер»; 36 — внутренний подкрыльный пилон; 37 — пусковое устройство ракеты AGM-12В; 38 — ПКР AS-34 «Корморан»; 39 — пусковое устройство ракеты AS-34; 40 — колесо 660x203 мм; 41 — трубопровод тормозной системы; 42 — тяга створки шасси; 43 — шарнирный узел; 44 — жидкостный амортизатор: 45 — гидроцилиндр уборки (выпуска) основной опоры; 46 — тяга поворота колеса; 47 — проушина фиксации опоры в убранном положении; 48 — балка основной опоры; 49 — контейнер с разведывательной аппаратурой; 50 — учебный контейнер для бомб SUU 21; 51 — датчик положения носовой опоры шасси; 52 — ломающийся подкос; 53 — гидроцилиндр уборки (выпуска) носовой опоры; 54 — амортизационная стойка; 55 — колесо 457х140 мм; 56 — рычаг управления двигателем; 57 — толкатель аварийного сброса фонаря; 58 — зеркало заднего вида; 59 — магнитный компас; 60 — индикаторное стекло стрелкового прицела; 61 — индикатор РЛС; 62 — ручка управления самолетом; 63 — крышка отсека тормозного парашюта; 64 — крышка контрольной шахты; 65 — створка основной опоры шасси; 66 — вентиляционные жалюзи отсека оборудования; 67 — створка передней опоры шасси; 68 — крыльевое пусковое устройство ракеты AIM-9; 69,70 — фюзеляжные пусковые устройства ракеты AIM-9; 71 — учебный блок НАР; 72 — подфюзеляжный пилон; 73 — рукоятка открытия фонаря; 74 — крышка отсека оборудования; 75 — подфюзеляжный гребень; 76 — тормозной гак
 
В очень сложном положении оказались конструкторы шасси. В крыле для него места не хватало — пришлось размещать в фюзеляже, где и без того было довольно тесно. Чтобы выдержать геометрические параметры шасси, гарантирующие устойчивое движение самолета по ВПП при взлете и посадке, разработчики применили кинематику, обеспечивающую минимальные размеры шасси в убранном положении. Для повышения несущих свойств колес, при сохранение заданных размеров, давление воздуха в шинах довели до 20 кг/см2. Для сравнения: давление в шинах основных стоек советского истребителя МиГ-21Ф-13 не превышало 10 кгс/см2.
 
Важной задачей при создании любого боевого самолета является обеспечение спасения экипажа в аварийных ситуациях. Чем больше диапазон рабочих скоростей и высот полета машины, тем выше требования к надежности функционирования систем спасения. Разработчики ХР-104 применили катапультируемое кресло, выстреливаемое вниз. Эта система имела немного большую массу, чем для катапультирования вверх но компенсировалась общей экономией массы планера благодаря более простой и легкой (в 2,5 — 4 раза) конструкции фонаря, не предусматривающей его аварийное сбрасывание Катапультирование вниз обеспечивало безопасное покидание самолета на высотах свыше 500 м, однако на меньших высотах, а также при взлете и посадке спасение пилота было весьма проблематичным. Для сравнения: система спасения СК на МиГ-21Ф-13 обеспечивала спасение пилота на высотах от 110 м.
 
Несмотря на очевидные трудности создания во многом революционного самолета, работы по проекту двухмахового истребителя велись очень быстрыми темпами, заданными условиями контракта. Как это часто случается, один из основных субподрядчиков — фирма «Дженерал Электрик» — не укладывалась в сроки, отведенные на разработку двигателя J-79-GE-3 с тягой на форсажном режиме 6720 кгс Поэтому на двух первых прототипах предусмотренных контрактом с ВВС, установили двигатель J-65-W-6 — лицензионный вариант английского двигателя «Сапфир», производимый в США фирмой «Райт» (хотя тяга этого двигателя на форсажном режиме была в полтора раза меньше).
 
Уже в феврале 1954 г. летчик-испытатель фирмы «Локхид» Тони де Вьер приступил к рулежкам и полетам на первом экземпляре XF-104 (заводской №53-7786) 28 февраля он выполнил подлет на высоту 1,5 м, а 4 марта совершил 20-минутный полет по кругу. Обнаружилось, что давления в гидросистеме недостаточно для уборки шасси. Устранить этот недостаток удалось только после второго полета. Второй прототип XF-104 (заводской №53-7787) фирма «Локхид» предъявила на испытания 5 октября 1954 г.
 
Успешный ход работ по «чудо-самолету» способствовал тому, что еще за два месяца до первого полета прототипа ВВС заказали серию из семнадцати машин YF-104 для проведения войсковых испытаний. 25 марта 1955 г. XF-104 смог развить в горизонтальном полете скорость, соответствующую 1,79 М.
 
Если первая машина предназначалась традиционно для определения летных характеристик, то на второй отрабатывалась система вооружения. Первые отстрелы пушки в воздухе прошли нормально, но 17 декабря 1954 г. произошел взрыв патрона, в результате которого затвор пробил топливный бак, его содержимое попало в воздухозаборник двигателя и он заглох. Однако пилотировавший самолет Тони де Вьер сумел посадить машину на высохшее озеро Роджерс. 14 апреля 1955 г. на втором прототипе в полете сорвало аварийный люк и произошла разгерметизация кабины. В результате высотный костюм пилота Германа Салмона раздулся так, что летчик практически ничего не видел. Он решил не испытывать судьбу и катапультировался.
 
23 декабря 1955 г. закончили сборку первой машины YF-104, укомплектованной двигателем J-79-GE-3A для войсковых испытаний, а 17 февраля на ней выполнили первый полет 17 апреля истребитель представили широкой публике, а через десять дней в полете он превысил скорость 2М.
 
Машина имела существенные отличия от двух первых прототипов. Установка двигателя большей мощности увеличила длину самолета до 16,69 м. Носовая опора шасси убиралась против направления полета, воздухозаборники стали регулируемыми двухскачковыми: в них установили по подвижному центральному конусу. Самолет оснастили усовершенствованной системой управления огнем AN/ASG-14Т1 и навигационной AN/ARN-56 TACAN. Все машины войсковой серии использовались фирмой «Локхид» и ВВС для проведения испытаний по полной программе, которые выявили ряд существенных недостатков, что поколебало интерес ВВС к этому истребителю.
 
Тогда фирма «Локхид» обратилась к командованию ВВС — хозяину самолетов — с предложением выполнить рекордные полеты для закрепления престижа в создании сверхзвуковых истребителей. Получив согласие, весной 1958 г. приступили к подготовке, и 7 мая майор Ховард Джонсон начал штурм абсолютного рекорда высоты. Ему удалось подняться на 27 812 м; во время 27-минутного полета максимальная скороподъемность составила 405 м/с. Через девять дней после нескольких попыток капитану Вальтеру Ирвину удалось установить абсолютный рекорд скорости на базе 15 — 25 км: по результатам двух проходов в среднем она составила 2259,538 км/ч. До конца 1958 г. на истребителе установили еще 7 мировых рекордов.
 
Почти сразу за изготовлением последней машины войсковой серии фирма «Локхид» приступила к полномасштабному серийному производству 170 истребителей F-104А предусмотренных контрактом от 2 марта 1956 г. Главное отличие серийных машин, получивших название «старфайтер» («звездный боец»), — усиленный планер, рассчитанный на максимальную эксплуатационную перегрузку (7,33). После завершения испытаний все YF-104 прошли доработку до уровня серийных F-104А.
 
В начале 1958 г. первые серийные F-104А прибыли на авиабазу ПВО Гамильтон Филд в Калифорнии. Несмотря на большой объем испытаний, выполненный за прошедшие четыре года, они были еще «сырыми» Двигатель работал ненадежно и плохо управлялся на форсаже. Вместо пушки стоял балласт, а вооружение самолета состояло из двух ракет «Сайдуиндер», установленных на пусковых устройствах на законцовках крыла. В течение 1958 г. еще три эскадрильи ПВО получили F-104А. Освоение новой машины не вызвало особых проблем у летного состава, хотя в качестве перехватчика он имел ограниченные возможности и мог применяться только в простых метеоусловиях. А потому ВВС окончательно утратили интерес к F-104А как к тактическому истребителю: их не устраивали ограниченная дальность полета, малая боевая нагрузка
 
Попытки фирмы «Локхид» возродить интерес к «Старфайтеру», как тактическому истребителю, привели к появлению модификации F-104С и ее двухместного варианта F-104D. Для получения контракта на модифицирование Р-104А «Локхид» использовала трудности, возникшие при доводке другого самолета «сотой» серии — «Тандерчиф» F-105А. В марте 1956 г. с ВВС подписали контракт на 56 машин. В дальнейшем удалось заключить соглашение еще на 21 самолет.
 
Новая модификация получила двигатель J-79-GE-7 с форсажной тягой 7167 кгс и новое прицельное оборудование. Под фюзеляжем появился пилон, рассчитанный на подвеску ядерной бомбы Mk.12 или 850-литрового топливного бака. Дальность полета увеличили, установив на «Старфайтер» систему дозаправки топливом в воздухе. Самолет оснастили катапультируемым вверх креслом С-2.
 
Первый F-104С взлетел в июле 1958 г, а поставку их ВВС осуществляли с сентября 1958-го по июнь 1959-го. Истребителями вооружили одно крыло Тактического авиационного командования.
 
Самолеты модификации F-104C приняли участие во вьетнамской войне. Пилоты «старфайтеров» выполнили во Вьетнаме 2269 боевых вылетов, за время которых потеряли 15 истребителей: шесть — в авиакатастрофах, один — в воздушном бою, два поразили зенитные ракеты, шесть уничтожены огнем зенитной артиллерии.
 
Всего вооруженные силы США закупили 294 «старфайтера», из которых за полтора десятилетия эксплуатации в ПВО, ВВС, ВМС и Национальной гвардии потеряли 160 машин.
 
Когда стало ясно, что американские вооруженные силы окончательно потеряли интерес к «Старфайтеру», покупателей «сто четвертого» стали искать среди амбициозных союзников. Для рекламы «Старфайтера» из летчиков авиабазы Гамильтон Филд сформировали демонстрационную группу на нескольких спарках F-104В, которая выступила с показательными полетами в Европе.
 
В ФРГ на «Старфайтер» обратили внимание авторитетные авиационные эксперты Йозеф Каммхубер и Эрих Хартман. По их совету руководство Бундесвера закупило в конце 1959 г. 32 спарки F-104D, получившие в экспортном варианте обозначение F-104F, и 66 экземпляров — F-104G.
 
F-104F отличался от исходной машины более надежным двигателем J-79-GE-11A, но не имел автоматизированной системы наведения для перехвата в сложных метеорологических условиях. Немецкие самолеты оснастили катапультируемыми креслами C-2; однако в 1967-м их заменили креслами GQ-7 английской фирмы «Мартин-Бейкер» класса 0 — 0, обеспечивающими спасение пилота во всем диапазоне высот и скоростей эксплуатации. На установке катапультируемых кресел «Мартин-Бейкер» немецкая сторона настаивала с самого начала, но смогла сломить противодействие американцев, только когда репутация «Старфайтера» снизилась до критического уровня.
 
Летно-технические характеристики «Старфайтера»
 
Летно-технические характеристики «Старфайтера»
 
Спарки F-104F прослужили в ВВС ФРГ до конца 1971 г., когда их заменили более совершенными TF-104G. Этот двухместный учебно-боевой TF-104G строился фирмой «Локхид» и предназначался для ВВС, эксплуатирующих тактический истребитель F-104G. В отличие от базовой машины у него отсутствовали подфюзеляжная точка подвески и 20-мм фюзеляжная пушка. Всего построили 220 машин. На одной из них в мае 1965 г. американка Жаклин Кохрейн установила женский мировой рекорд скорости на базе 15 — 25 км. равный 2294 км/ч.
 
Многоцелевой истребитель F-104G создавался с учетом требований ВВС Германии. Немцам был нужен полноценный тактический истребитель, поэтому планер и шасси усилили, установили колеса большего диаметра. Увеличили емкость топливной системы и количество точек подвески вооружения (одна под фюзеляжем и по одной под каждой консолью и на законцовках крыла), доведя боевую нагрузку до 1800 кг. Для повышения путевой устойчивости установили киль как у F-104D. С целью обеспечения всепогодности самолет оснастили РЛС F15A-41B NASARR фирмы «Норт Америкэн» и навигационной системой LN-3 фирмы «Литтон».
 
Первый F-104G облетали на фирме «Локхид» в сентябре 1960-го. Поставку 66 самолетов в Германию начали в мае 1961-го. Кроме Германии, 84 самолета фирма изготовила в рамках военной помощи для ВВС Греции, Норвегии и Турции. В это число вошли и эталонные образцы для организации лицензионного производства в Бельгии и Италии. Лицензионный выпуск F-104G вели четыре крупных консорциума. Немецкий «Ардж Зюйд», в который вошли «Мессершмитт», «Хейнкель», «Зибель» и «Дорнье», изготовил для Люфтваффе 210 машин. Голландско-немецкий «Ардж Норд» во главе с фирмой «Фоккер» построил 225 самолетов. 188 истребителей произвел бельгийский консорциум, организованный фирмами SABCA и «Авионс Фейри». Еще 229 машин выпустил итальянский консорциум, образованный FIAT и «Аэромаки». Всего до 1973-го в Европе построили 1122 «старфайтера».
 
В процессе производства F-104G европейские фирмы в 1970-х гг. довооружили «Старфайтер» управляемыми ракетами класса «воздух — поверхность». На норвежских «старфайтерах» опробовали американские «булпапы» и «пингвины», а авиация ВМС Германии после испытаний AS-20 и AS-30 отдали предпочтение противокорабельной ракете AS-34 «Корморан»: в 1978— 1981 гг. ею вооружили 56 F-104G второго авиакрыла ВМС ФРГ, базировавшегося в Еггебеке. Последние норвежские «старфайтеры» из 334-й эскадрильи, вооруженные «булпапами», сняли с вооружения зимой 1982/83 г. Немецкие же ракетоносцы F-104G в 1980-х гг. вытеснили более совершенные и надежные «Торнадо IDS».
 
Нашлись поклонники «Старфайтера» и среди американских соседей США. В 1961 г. к производству тактического истребителя F-104С под обозначением CF-104 для своих ВВС и на экспорт приступила канадская фирма «Канадэйр». У ее вариантов удлинили стойки шасси и укомплектовали их колесами большего размера. Демонтировали 20-мм пушку, установив вместо нее 550-литровый топливный бак (на самолете сохранили и систему дозаправки в полете). Для работы по наземным целям CF-104 укомплектовали РЛС R-24А. Производство канадских «старфайтеров» продолжалось до конца 1963 г. Для своих ВВС «Канадэйр» построила 167 машин, в дополнение к 33, закупленным у фирмы «Локхид». На экспорт «Канадэйр» поставила около 140 машин, кроме того, участвовала еще в международной кооперации по производству «сточетвертых». Канадские ВВС эксплуатировали СF-104 до 1986 г.
 
В Азии на «старфайтерах» летали пилоты ВВС трех стран: Японии, Тайваня и Пакистана. Причем японские Силы самообороны эксплуатировали машины, построенные фирмой «Мицубиси» под обозначением F-104J. Три первых одноместных и 20 спарок F-104DJ для Японии собрали в США; следующие 29 «старфайтеров» собрали из американских комплектующих в Японии; остальные 178 одноместных машин фирма «Мицубиси» изготовила самостоятельно в 1965 — 1967 гг. До 1986 г. Силы самообороны потеряли в авиационных происшествиях 36 машин.
 
Основным потребителем «Старфайтера» были ВВС ФРГ, которым поставили 916 самолетов. До 1983 г. Люфтваффе потеряли в авиационных происшествиях 269 машин (в среднем в ФРГ теряли по одной машине в месяц). При этом погибло 110 пилотов; особенно большими потерями сопровождалось освоение новой машины. В ФРГ проводились работы по повышению надежности «сточетверок», но существенного снижения аварийности добиться не удалось.
 
Участие «Старфайтеров» в боевых действиях нельзя признать успешным. Самыми известными победами Р-104 считается уничтожение двух китайских МиГ-19 у побережья Тайваня и одного Су-7БМК во время индо-пакистанского конфликта в 1971 г. В остальных случаях встречи с советскими машинами — их противниками во Вьетнаме и в индо-пакистанском конфликте — закончились для «сточетверок» печально.
 
Высокая аварийность свела на нет достоинства «Старфайтера». Из 14 стран, осчастливленных Р-104 правительством США в 1960-х гг., через 30 лет лишь Греция, Италия, Тайвань и Турция имели в своих ВВС небольшое количество этих машин.
 
Н. СОЙКО




Рекомендуем почитать
  • КРЫЛАТЫЙ «ДЕЛЬФИН»

    КРЫЛАТЫЙ «ДЕЛЬФИН»С тех пор как профессия авиатора стала массовой, появилась потребность в учебных самолетах Они были нужны как для первоначального обучения пилотов, так и для поддержания необходимого уровня летной подготовки личного состава строевых частей. Начиная с тридцатых годов XX века, целое поколение советских летчиков прошло первоначальную подготовку на простом и надежном самолете По-2 Для повышенной подготовки использовались яковлевские УТ-1 и УТ-2. После войны под руководством Александра Сергеевича Яковлева для этих целей создали самолеты Як-18 и Як-11.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.