Авиация и космонавтика 2007 03

Применение на Х-35 осесимметричного регулируемого поворотного сопла вместо плоского сэкономило 182 кг массы в сочетании с улучшением характеристик двигательной установки, ростом тяги как на режимах ВВП, так и в крейсерском полете, массы полезной нагрузки и отодвиганием границы срыва. Эти положительные особенности осесимметричного сопла позволили «приставить обратно» часть крыла, ранее "обрезанную" в целях экономии массы.

В конце 2000 г. фирма Локхид Мартин закончила формирование облика серийного самолета, полностью соответствующего окончательной редакции ТТТ. Он предусматривал облегчение конструкции самолета на 227 кг, с тем чтобы привести массу оружия при возвращении на авианосец в соответствие с требованиями. Фонарь кабины сделали почти беспереплетным, усиленной конструкции, рассчитанным на то, чтобы выдерживать столкновение с птицей массой 2,27 кг. Шарнир открывания фонаря расположен спереди, причем фонарь все же будет иметь узкий переплет, отделяющий прочную поликарбонатную переднюю часть, рассчитанную на столкновение с птицами, от акриловой основной части.

Основная работа по облегчению конструкции никоим образом не затрагивала внешнюю конфигурацию самолета. Она касается таких элементов конструкции, как приводы, электрический генератор и прочее. Значительную массу удалось сэкономить благодаря облагораживанию форм силовых элементов, а также на уточнении требований к узлам и агрегатам, целиком поставляемым субподрядчиками. Последний фактор также положительно влияет на стоимость самолета. В результате самолеты Х-35 лишь незначительно разнятся с серийными самолетами по размерам и массе.

Участком работ с высокой степенью риска является разработка датчиков для самолета, а также системы получения боевой и тактической информации от внешних источников. К работам по этой теме с февраля 2000 г. привлекалась ЛЛ, созданная на базе самолета ВАС 111 фирмой «Нортроп Грумман». На ЛЛ, в частности, отрабатывается взаимодействие бортового комплекса самолета в среде, максимально приближенной к реальности.

На ЛЛ установлена БРЛС MIRFS/ MFA с синтезированной апертурой и режимом ведения РЭБ, представляющая собою новое поколение радиолокаторов с полностью электронным сканированием и при этом отличающаяся сравнительно низкой стоимостью. Предполагалось, что AESA будет вполовину легче и дешевле БРЛС с сопоставимыми возможностями и механическим сканированием. Кроме того, в архитектуре бортового комплекса имеются ИК-датчики с распределенной апертурой, разработанные совместно фирмами «Локхид Мартин» и «Нортроп Грумман», а также экспериментальный интегрированный нашлемный дисплей – прицел фирмы «Кайзер/VSI» (вариант, предназначенный для серии, до сих пор в разработке).

Основной новинкой, примененной в конструкции БРЛС, являются приемопередающие элементы на арсениде галлия, имеющие более широкий частотный диапазон при работе в режиме РЭБ. Основной технологической проблемой явилось автоматизация серийного производства этих элементов для того, чтобы снизить их стоимость.

На заводе в г. Форт-Уорт фирма «Локхид Мартин» соорудила стенд для отработки интеграции системы датчиков. Главным элементом стенда является макет самолета JSF в натуральную величину, расположенный на вершине 12-метровой колонны. Макет может разворачиваться под разными углами к горизонту. На нем установлен полный комплект датчиков, присоединенный к компьютерной системе обработки данных, созданной целиком из комплектующих, представленных на коммерческом рынке, результаты работы которой выдаются на дисплеи в расположенный отдельно имитатор кабины самолета. Стенд используется для испытаний отдельных подсистем и для проверки общей интеграции всех систем. В ходе серийного производства на этом стенде отрабатываются все новые системные решения перед их внедрением на реальный самолет.

Сборка первого опытного самолета Локхид Х-35

Вид на подъемный вентилятор Х-35А

В программе JSF фирмы «Локхид Мартин» также использовались два летающих стенда – самолеты F-16 и S-3, на которых пытапись отработать оклейку обшивки ЛА полимерной радиопоглощающей пленкой ЗМ вместо покраски. Использование подобной «обойной» технологии в течение жизненного цикла самолета позволяло сэкономить более 300 кг краски. Но по результатам испытаний было принято решение отказаться от оклейки в пользу окраски спецкрасителями с содержанием РПМ.

В числе новых разработок, внедренных фирмой «Локхид Мартин» на новом самолете, есть революционные электрогидростатические приводы, запитываемые от электрической системы. В результате, полностью отпадает нужда в централизованной гидравлической системе, а приводы действуют от управляющего электрического сигнала. Для испытаний этих приводов, а также для отработки прогностической системы мониторинга технического состояния самолета использовалась ЛЛ F-16AFTI.

На самолете F-16 также отрабатывалась конструкция нерегулируемого воздухозаборника на скоростях до числа М=2. В канале заборника ЛЛ вместо управляемого отсекателя пограничного слоя на входе в двигатель была установлена стационарная конструкция, смоделированная на компьютере и предназначенная для той же цели. Канал воздухозаборника JSF формуется из композитов зацело, без крепежа. К планеру самолета канал заборника монтируется с помощью фланцевых соединений, «вживляемых» в его конструкцию. Если бы канал заборника производился по уже отработанной технологии, применяемой на самолетах F-22 или F/A-18, в его конструкции присутствовало бы более 22000 дополнительных единиц различного крепежа. «Локхид Мартин» не ставила перед собою задачи отработать технологии серийного производства но опытных самолетах. Вместо этого ин- женеры-разработчики стремились максимально упростить конструкцию ЛА.

По мнению технологов, общность конструкции трех вариантов самолета как раз и заключается в применении ко всем трем одних и тех же технологических процессов сборки, что особенно важно для палубного варианта, имеющего наименьший коэффициент общности с двумя другими. В частности, на палубном варианте будут устанавливаться более мощные шпангоуты, за кабиной (на месте, высвобожденном от подъемного вентилятора), чтобы воспринимать значительные ударные нагрузки на планер при посадке на палубу.

При конструировании планера большое внимание было уделено созданию больших композитных панелей обшивки, сопрягаемых с минимальными зазорами. Сопряжение осуществлялось с использованием компьютерной системы CATIA, разработанной и впервые примененной в ходе программы истребителя F-22. В результате самолет имел гораздо меньше швов, а толщина швов оказалась гораздо меньше, чем при применении традиционных технологий. Демонтаж большой панели давал прекрасный доступ к агрегатам внутри планера, кроме того, снижалась радиолокационная заметность ЛА. В швах стыков панелей практически отсутствовали ступеньки. Но, как выяснилось в ходе кампании «борьбы за вес», подобные решения оказались менее выгодными с точки зрения экономии массы, и от них пришлось отказаться.