Журнал «Авиация и время» - Авиация и время 2017 № 01 (151)

Тем не менее, реактивных самолетов в мире становилось все больше, и к концу 1940-х годов удалось заполнить многие пробелы в познаниях, а также накопить определенный опыт проектирования скоростных машин. Например, шире стали использовать стреловидное крыло, позволявшее снизить сопротивление на высоких скоростях. Продвижение в изучении проблемы продольной управляемости привело к применению бустеров и цельноповоротного оперения. Однако приближение к скорости звука все еще оставалось «прогулкой по лезвию бритвы».

В компании «Норт Америкен Авиэйшин» (NAA) поисковые работы по облику трансзвукового истребителя начались 14 сентября 1949 г. под общим руководством вице-президента Раймонда Райса (Raymond Н. Rice). Проект Advanced F-86D виделся развитием всепогодного перехватчика F-86D, создание которого находилось на финальной стадии. От него новая машина переняла важнейшие концептуальные особенности: двигатель с форсажной камерой и цельноповоротное горизонтальное оперение, мощная для своего времени РЛС. Повышение скорости полета до 1,03М потребовало увеличения стреловидности крыла по передней кромке с 35° до 45°. Именно в такой конфигурации проект фигурирует в документе Report NA-50-859 от 25 августа 1950 г. Начало войны в Корее и «сюрприз» в виде истребителя МиГ-15 побудили разработчика пересмотреть концепцию в сторону фронтового истребителя завоевания превосходства в воздухе. Новый вариант, названный Advanced F-86E, уже не предполагалось оснащать РЛС.

19 января 1951 г. компания представила Заказчику проект «убийцы МиГов». Он вызвал интерес, но приоритет финансирования в то время отдавался стратегическим бомбардировщикам, и на истребители банально не хватало средств. Тем не менее ВВС США (USAF) поддержали проект F-86E, предложив «Норт Америкен» самостоятельно доработать его.

В январе стартовало проектирование уже третьего варианта самолета, получившего фирменное обозначение NA-180 Sabre 45. Его предполагалось оснастить новейшим турбореактивным двигателем Pratt&Whitney XJ57-P-1 с тягой на форсаже до 6000 кгс. По расчетам, такой самолет мог разогнаться до скорости 1 ,ЗМ и обладал бы боевым радиусом действия 1074 км. Вооружение предполагалось из четырех 20-мм пушек Pontiac Т-160 (в серии — М39). Было подготовлено техническое предложение Report NA-51-451 от 14 мая 1951 г., которое передали на рассмотрение USAF. В инициативном порядке началась постройка макета самолета. После состоявшегося в октябре совещания Совет ВВС настоятельно рекомендовал изыскать финансирование на «Сейбр 45».

1 ноября 1951 г. усилия «Норт Америкен» вознаградили — был заключен контракт на постройку двух прототипов и закупку материалов на 94 самолета. 25 января 1952 г. заказчики решили выделить средства на постройку 23 серийных истребителей. Это стало следствием плана Кука-Крэйги, названного по фамилиям генералов Лоуренса К. Крэйги и Орвэла R Кука (Laurence C.Craigie & Orval R. Cook), предложивших для ускорения создания новой техники начинать ограниченный серийный выпуск сразу после одобрения проекта военными.

В середине ноября была проведена макетная комиссия. По ее результатам переделали гидросистему, разбив ее на основную и дублирующую. Последняя должна была работать и при выключенном двигателе от аварийной воздушной турбины. Потребовалось также доработать бустерную систему управления, добавив загрузочные механизмы для имитации привычных летчику нагрузок на органах управления.

7 декабря 1951 г., в день десятилетия событий в Перл Харборе, истребитель получил обозначение F-100 и название Super Sabre, а также фирменный шифр NA-192. Позже самолет чаще называли коротко Hun (сокращенно от английского hundred — сто). Для двух прототипов приняли обозначение YF-100.

К концу 1951 г. на «Норт Америкен» ввели в строй сверхзвуковую аэродинамическую трубу, которую задействовали для продувок различных моделей при создании «Супер Сейбра». Кроме того, к работе над проектом подключили NACA[* National Advisory Committee for Aeronautics — предшественник современного аэрокосмического агентства NASA], где провели ряд исследований. В результате облик самолета вновь претерпел изменения, причем фюзеляж сделали фактически заново. Он стал большего удлинения, а сечения в центральной части приобрели характерную грушевидную форму. По рекомендации NACA была удлинена носовая часть, а чтобы обеспечить летчику приемлемый обзор вперед- вниз, ее сделали скошенной. Это решение потянуло за собой переделку лобового воздухозаборника, которому для сохранения площади проходного сечения пришлось придать эллиптическую форму. Его переднюю кромку сделали острой. Для того, чтобы проходивший под кабиной пилота воздушный канал подвести к двигателю, ему придали S-образную форму. Под двигателем разместили ниши колес основного шасси и баки, в которых находился весь запас топлива. Разработчик настоял на протектировании баков, хотя военные предлагали этого не делать для увеличения количества керосина. Правота инженеров NAA подтвердилась через 10 лет, когда во Вьетнаме «Супер Сейбр» продемонстрировал высокую боевую живучесть.

В сравнении с F-86D на «сотке» существенно уменьшили относительную толщину профиля крыла: с 9,54-8,5% хорды до 7% по всему размаху. Были увеличены площадь и сужение крыла. Чтобы избежать реверса элеронов, их сдвинули ближе к фюзеляжу. Аэродинамическая схема «низкоплан» способствовала снижению поперечной устойчивости. Поэтому, несмотря на уменьшившееся плечо элеронов, поперечная управляемость получилась отменной — как в дальнейшем показали испытания, истребитель мог выполнить бочку с угловой скоростью до 360” в секунду. Для закрылков на крыле не осталось места, что привело к существенному росту посадочной скорости. Чтобы сохранить устойчивость на больших углах атаки, применили автоматические пятисекционные предкрылки, зани-, мавшие почти всю переднюю кромку. С той же целью горизонтальное оперение опустили к низу фюзеляжа. Существенно уменьшился по своим габаритам фонарь кабины, а его заднюю часть вписали в надфюзеляжный грот.

Стендовые испытания двигателя J57-P-7 на форсажном режиме

Передняя и левая основная опоры шасси F-100D

YF-100 оснастили турбореактивным двигателем XJ57-P-7 с максимальной тягой 3950 кгс и форсажной — 5990 кгс. Его разработку компания Pratt&Whitney начала еще в 1948 г. Двигатель изначально создавался по программе стратегического бомбардировщика В-52, получился весьма удачным и стал этапным для американской авиации. Различные его варианты устанавливались на транспортник С-135 и заправщик КС-135, разведчик U-2, истребители F-101 и F-102, палубные самолеты F4D и A3D, пассажирские лайнеры Boeing 707 и Douglas DC-8. Для «Супер Сейбра» разработали версию, оснащенную форсажной камерой, дававшую более чем полуторный прирост тяги. Особенность форсажа на «Супер Сейбре» заключалась в принципе «все или ничего» — промежуточных режимов не предусматривалось. Пилоты вспоминали, что при включении форсажа двигатель вначале, казалось, не реагировал, но через несколько секунд следовал ощутимый «пинок под зад».