Эдмунд Цихош - Сверхзвуковые самолеты

Рис. 2.86. «Фантом» F-4B.

Описание самолета. «Фантом» II представляет собой свободнонесущий моноплан с низкорасположенным стреловидным крылом (угол стреловидности по линии фокусов 45°, удлинение 2,8) и стреловидным оперением. Относительная толщина профиля уменьшается по размаху крыла и характеризуется значениями: 5,1% в корневом сечении, 3,6% в сечении разъема концевой консоли и 2,7% в концевом сечении. Крыло имеет нулевой угол поперечного V и отогнутые вверх под углом 12° концевые части. В самолетах, базирующихся на авианосце, эти части выполнены складывающимися. С целью увеличения подъемной силы при малых скоростях полета крыло оснащено носовыми щитками, закрылками со сдувом пограничного слоя и системой сдува пограничного слоя с поверхности крыла. Передняя кромка имеет геометрический уступ, увеличивающий длину хорд концевых частей крыла на 10%. Плоская форма нижней части фюзеляжа обеспечивает его участие в создании подъемной силы. Система аэродинамического управления самолетом состоит из элеронов, интерцепторов, управляемого стабилизатора и классического вертикального оперения. Элероны отклоняются преимущественно вниз (диапазон углов отклонения-от 1° вверх до 30° вниз) и сопряжены с интерцепторами, отклоняемыми только вверх на угол до 45°. Система работает таким образом, что при отклонении элерона вниз на одной консоли крыла на другой консоли отклоняется вверх интерцептор. Кроме того, система управления элеронами позволяет отклонять их вниз (10°) после отклонения закрылков. Управляемый стабилизатор с большим отрицательным углом поперечного V (23°) и обратным профилем обеспечивает хорошую продольную управляемость и улучшает путевую устойчивость на больших углах атаки, действуя как подфюзеляжные кили с большим углом развала.

Конструктивно планер самолета разделен на семь частей: переднюю и центральную части фюзеляжа, хвостовую часть с вертикальным оперением, среднюю (занимающую около 70% размаха) и две концевые части крыла, а также горизонтальное оперение. Фюзеляж самолета полумонококовой конструкции выполнен в соответствии с правилом площадей преимущественно из сплавов алюминия и титана. Носовая часть с расположенными одна за другой кабинами экипажа отклонена вниз и состоит из двух половин-правой и левой, соединяемых между собой после завершения монтажа кабин. Панели и многие детали изготовлены методом химического фрезерования или обработкой под давлением. Например, центральная часть крыла при размахе 8,2 м имеет по осевой линии лишь один технологический разъем. Передние и задние лонжероны этой части крыла фрезеруются из кованых балок длиной 5,2 м. Обшивка ограниченного лонжеронами кессона с фрезерованными стрингерами и узлами соединения с силовым набором крыла выполняется из плит толщиной 50 мм. При этом толщина обшивки изменяется не только вдоль размаха, но и вдоль хорды. Для изготовления элементов центральной части фюзеляжа в области двигательного отсека широко использованы сплавы титана. Силовые шпангоуты фюзеляжа, к которым крепятся лонжероны крыла, выполнены из плит площадью 2,4 ? 1,5 м и толщиной 75 мм. Обшивка нижней части фюзеляжа, подвергающаяся воздействию выхлопных газов двигателей, выполнена из титана и защищена слоем керамики. Элероны и закрылки, а также концевые части крыла выполнены в виде сотовой конструкции с многослойной обшивкой из сплавов алюминия. В хвостовых частях стабилизатора, подверженного воздействию горячих газов, применена многослойная конструкция из нержавеющей стали. Такую же конструкцию, но с сотовым заполнением имеют носки горизонтального оперения, а обшивка его нижней части выполнена из титана.

Шасси самолета состоит из двух главных стоек с одинарными колесами, убираемых в крыло, и передней стойки со спаренными колесами, убираемой в фюзеляж. Давление в пневматиках колес главных стоек составляет 1,4 МПа (при эксплуатации самолета на аэродромах, когда используются колеса большего диаметра) и около 2,5 МПа-при базировании на авианосцах. В последнем случае колеса лишены противоюзовых автоматов. У некоторых модификаций (например, F-4K) передняя стойка может удлиняться во время разбега до 1 м. Это способствует увеличению угла атаки. Самолеты F-4 оснащены крюком для совершения посадки на авианосец и тормозным парашютом. Крюк рассчитан на перегрузку 4,8. При этом если посадочный крюк не вошел в зацепление с аэрофинишером авианосца, тяга двигателя автоматически увеличивается, что обеспечивает безопасный уход самолета на второй круг.

Самолет оборудован электронной системой управления огнем, состоящей из радиолокационной станции, вычислителя, индикатора тактической обстановки и инфракрасного указателя целей, расположенного снизу в носовой части фюзеляжа. Ленточного типа парашют имеет диаметр 4,9 м и может использоваться как противоштопорное средство.

Рис. 2.87. Проекции многоцелевого истребителя «Фантом» II F-4.

Двигательная установка. Самолет оснащен двумя турбореактивными двигателями J79 фирмы «Дженерал электрик» с форсажными камерами. На самолетах модификации F-4A устанавливаются двигатели J79-GE-2 с форсажной тягой 71,83 кН, на F-4B-двигатели J79-GE-8 тягой 48,44 кН без форсирования и 75,62 кН с форсированием, на F-4C-двигатели J79-GE-15, а на остальных-двигатели J79-GE-10 или 17 с форсажной тягой 79,63 кН. Силовая установка самолетов английской серии состоит из двух турбовентиляторных двигателей «Спей» 25R фирмы «Роллс-Ройс» тягой 57,86 кН без форсирования и 93,16 кН с форсированием. Двигатель «Спей» снабжен форсажной камерой специально для самолета «Фантом». Двигатели расположены в центральной части фюзеляжа в горизонтальной плоскости (несколько выше крыла). Регулируемые воздухозаборники расположены по бокам фюзеляжа на расстоянии 50 мм от него, чем обеспечивается отвод пограничного слоя. Воздухозаборник состоит из неподвижного клина и подвижной створки (с углом наклона, изменяемым в пределах от 10 до 14°), позволяющей изменять проходное сечение в зависимости от условий полета. Система воздухозаборников обеспечивает сверхзвуковую скорость потока на входе в компрессор. Для уменьшения температуры воздуха перед компрессором в поток впрыскивается вода.

Топливо находится в 6 баках, размещенных в центральной части фюзеляжа (над воздушными каналами и двигателями), и в 2 кессон-баках центральной части крыла. Общая емкость топливной системы составляет 7570 л. Кроме того, самолет может нести подвесные баки: два – под крылом (емкостью по 1400 л каждый) и один-под фюзеляжем (емкостью 2270 л). Под воздействием скоростного напора топливо из подвесных баков может подаваться в фюзеляжные баки. «Фантом» снабжен оборудованием для дозаправки в полете (топливоприемник расположен на правой стороне фюзеляжа).