Авиация и космонавтика 2014 07

Однако вскоре моряки охладели к очередным планам «надеть тельняшку» на сухопутный самолет. В результате все работы по NATF были прекращены в 1992 г.: флот предпочел разрабатывать перспективный палубный истребитель на базе проверенного и хорошо зарекомендовавшего себя на авианосцах самолета A/F-18 «Хорнит».

В ходе проектирования серийного истребителя F-22A на базе демонстрационного самолета YF-22 в конструкцию машины был внесен ряд изменений, коснувшихся, в частности, уменьшения массы самолета и его ЭПР. В марте 1994 г. представителями ВВС США было заявлено, что уровень радиолокационной заметности создающегося самолета не в полной мере отвечает требованиям заказчика из-за больших зазоров между створками отсеков шасси и створками отсеков вооружения, а также между некоторыми лючками и поверхностью фюзеляжа. Видимо, имелись и другие, более весомые причины, повлиявшие на рост радиолокационной заметности, но руководство программой предпочло о них ничего не сообщать.

Фирма «Локхид» изготовила макет истребителя F-22A в натуральную величину, предназначенный для замеров ЭПР самолета на открытом стенде, размещенном на радиополигоне в Хелендэйле (штат Калифорния). Замеры были завершены в ноябре 1996 г. По их результатам ВВС было заявлено, что F-22, после внесения изменений в конфигурацию планера, «удовлетворяет требованиям по величине ЭПР и даже несколько превосходит заданные показатели».

По утверждению ВВС США, создаваемый авиационный комплекс ориентировался на новые принципы и способы ведения боевых действий тактической авиацией, отличающиеся высокой эффективностью, оперативностью и выживаемостью. Главной его задачей являлось завоевание превосходства в воздухе. F-22, в отличие от своего предшественника, истребителя F-15, должен был обеспечивать:

– возможность действий по воздушным и наземным целям на полную глубину проведения воздушно-наземной операции при существенно меньшем времени выхода в заданный район (сверхзвуковая крейсерская скорость);

– значительно более высокую эффективность ведения групповых действий, в том числе против превосходящего по численности противника;

– более высокую выживаемость при преодолении системы ПВО противника (радиолокационная скрытность).

В 1996 г. к этому прибавилось требование эффективного поражения наземных объектов (с высокой точностью, малым нарядом сил).

Как уже говорилось, в ходе проектирования серийного F-22A в конструкцию самолета был внесен ряд существенных изменений. По всей видимости, реальные характеристики маневренности основных потенциальных противников (Су-27 и МиГ-29) оказались несколько выше, чем ожидалось. Это вызвало необходимость поднять и соответствующие характеристики F-22A, пожертвовав при этом некоторыми другими характеристиками авиационного комплекса.

Несмотря на внешнюю схожесть с YF-22, самолет F-22A заметно отличается от него по конструкции планера, что стало результатом борьбы за уменьшение массы и стоимости, а также упрощения технологии производства. Существенные изменения были связаны с номенклатурой применяемых конструкционных материалов. Если на опытно-демонстрационном самолете YF-22 32% массы планера составляли сплавы алюминия, 27% приходилось на сплавы титана и 21 % – на композиционные материалы, то на «боевом» самолете F-22A на титановые сплавы пришелся 41 %, на КМ – 23%, а на алюминиевые сплавы – 15%.

YF-23

Процент применения титана был увеличен в ущерб алюминию для повышения сопротивляемости нагрузкам, температурам и механическим повреждениям.

Стреловидность крыла самолета по передней кромке была уменьшена с 48 до 42° (при этом толщина профиля также уменьшилась). Это привело к некоторому ухудшению разгонных характеристик серийного истребителя по сравнению YF-22A, зато позволило несколько увеличить площадь несущей поверхности. Площадь крыла увеличилась и за счет сдвига задней кромки (получившей больший угол отрицательной стреловидности) назад. Как следствие, более ярко выдалилось т.н. «врезное» горизонтальное оперение, передняя поверхность которого была «утоплена» в заднюю поверхность корневой части крыла.

А вот площадь вертикального оперения истребителя конструкторы уменьшили на 20% (самолет стал менее «лопоухим»). Длина фюзеляжа F-22A также несколько уменьшилась. Изменение формы носовой части самолета преследовало цель улучшить условия работы БРЛС и снизить ЭПР планера в переднем секторе. Для улучшения обзора летчику фонарь кабины был перемещен вперед на 18 см, а передние кромки воздухозаборника сдвинули назад на 36 см.

Тормозные щитки были упразднены, а вместо них применена схема симметричного отклонения рулей направления.

Хвостовые балки самолетов YF-22A, воспринимающие крутящие и термические нагрузки, были выполнены из титанового сплава Ti6-4. Однако на серийных самолетах F-22A, для экономии массы, было решено изготавливать эти элементы конструкции из композиционных материалов.

Но в ходе компьютерного моделирования нагрузок на хвостовые балки, а также летных испытаний самолета выяснилось, что они (балки) имеют недостаточную прочность и при маневрировании истребителя с большими перегрузками могут деформироваться. В результате ВВС США вынуждены были ввести ограничения на допустимую перегрузку F-22A. В дальнейшем балки и хвостовая часть фюзеляжа были радикально перепроектированы, их стенки стали более толстыми.

Однако проблемы с прочностью хвостовых балок самолета почти не повлияли на ход реализации программы. Два истребителя, проходивших на тот момент программу летных испытаний на авиабазе Эдвардс, были оперативно доработаны заводской бригадой фирмы «Боинг» – изготовителя балок и хвостовой части фюзеляжа. Это заняло всего около двух недель.

Однако изменения коснулись и других элементов конструкции из КМ. Так, каждый третий композитный лонжерон крыла первых F-22A в ходе эксплуатации был заменен на титановый. Это было сделано после завершения испытаний планера на противопожарную стойкость. Кроме того, выяснилось, что исходная конструкция не способна выдержать разрыв снаряда авиационной пушки в крыльевом баке-отсеке.

F-22A