Авиация и космонавтика 1998 09

На Рипаблике поняли, что нужный ЖРД не получить и поэтому было решено использовать меньший по размерам четырехкамерный ЖРД Риэкшн Моторс XLR-11 тягой 2720 кгс. Этот двигатель уже зарекомендовал себя в полетах на экспериментальном ракетном самолете Белл Х-1.

Пока шел выбор ЖРД разработка самолета ХР-91 продолжалась. В конце февраля 1949 г. на заводе фирмы Рипаблик в Фармингдейле состоялась выкатка из цеха первого экземпляра опытного перехватчика XF-91 "Тандерсеп-тор". Он стал первым для фирмы самолетом со стреловидным крылом. Впервые самолет поднялся в воздух 9 мая 1949 г. с авиабазы Эдварде в Калифорнии. До января 1950 г. "Тандерсептор" летал без ЖРД. Вместо него в хвостовой части перехватчика размещался балласт. Первые полеты с ЖРД выявили серьезные проблемы, связанные не только с управлением самолета, но и с управлением совместной работы форсажной системы реактивного двигателя и ЖРД. Пришлось приложить максимум усилий для преодоления трудностей. И только в декабре 1952 г. удалось в горизонтальном полете превысить скорость звука. Испытания показали, что число М=1,2 с существующим ЖРД превысить нельзя. А ведь Рипаблик задумала сделать перехватчик, способный летать со скоростью, в два раза превышающей скорость звука. Такую скорость можно было бы получить за счет установки ЖРД Кэртисс-Райт тягой 13600 кгс.

ЖРД XLR-11 показал не только приемлемую надежность, но и сыграл роль спасителя опытной машины. В одном из полетов произошел отказ ТРД и летчик никак не мог запустить его повторно. После нескольких попыток летчик принял решение включить ЖРД и с его помощью благополучно вернулся на базу.

Опытный перехватчик XF-91 фирмы Рипаблик

Самолет XF-91 отличался рядом особенностей, выделявшим его среди других машин. Наибольшей оригинальностью отличалось крыло, имевшее обратное сужение (т.е. корневая хорда была заметно меньше концевой), а также обратное распределение относительной толщины профилей - меньшая толщина была у корневого профиля. Необычная конструкция крыла должна была способствовать устранению срыва на концах, что было характерно для стреловидных крыльев. Но одновременно это сказывалось на конструктивных параметрах крыла, так как максимальные коэффициенты подъемной силы приходились на более толстые концевые секции крыла, то корневые секции с более тонким профилем воспринимали значительные изгибные усилия. Кроме того, основные опоры шасси пришлось разместить примерно на полуразмахе консолей крыла, причем'убирались опоры в направлении от фюзеляжа в более "толстую" часть крыла. Для удобства уборки основных опор два колеса на них располагались по тандемной схеме. С внутренней стороны относительно оси подвески каждой основной опоры имелся узел для размещения внешней подвески, в частности, дополнительного топливного бака емкостью 1890 л.

Крыло отличалось еще одной особенностью, ранее не встречавшейся: имелась система управления углом установки в полете. Такую систему фирма Рипаблик предлагала для перехватчика XF-103. Изменяя угол установки можно было существенно повысить маневренность самолета в воздушном бою; резкое увеличение подъемной силы могло обеспечить внезапный "подскок" самолета. Правда, применявшиеся в то время простые прицелы типа А1 или А4 и средства управления стрельбой не позволяли в то время объединить эту оригинальную систему с пушечным вооружением.

Следует отметить, что первоначальный проект истребителя XF-91 предусматривал установку V-образного вертикального оперения. Некоторые разработчики на фирме Рипаблик выражали опасения относительно использования на самолете еще одного технического новшества и предложение по использованию V-образного оперения было сначала отвергнуто. Сделали это несмотря на то, что испытания в аэродинамических трубах показали жизнеспособность такого оперения. Когда летные испытания XF-91 уже проводились, представители ВВС настаивали на установке V-образного киля чтобы сравнить его с обычным оперением. Только на заключительном этапе летных испытаний на втором опытном самолете XF-91 провели своеобразную хирургическую операцию: удалили киль и заменили его двумя V-образными поверхностями. Было выполнено всего несколько полетов, но они выявили некоторое снижение вредного сопротивления и прирост скорости, а также улучшение характеристик при разворотах и несколько повышенную сопротивляемость к сваливанию.

Вернемся на несколько лет "назад, когда проект истребителя XF-91 еще только находился на начальной стадии. Фирма Рипаблик в это момент вышла на руководство ВМС США с предложениями использовать в палубной авиации свои новые идеи, в частности, комбинированную силовую установку, состоящую из форсажного ТРД (ТРДФ) и ЖРД. Командование ВМС рассмотрело предложения фирмы и дало им положительную оценку, но при этом заявило, что о финансовой поддержке речи идти не может. Своим ответом ВМС дали понять, что оказывать какую-либо поддержку фирме, находящейся на обеспечении ВВС, они не собираются.

Руководство фирмы Рипаблик приняло решение несколько сократить свои связи с ВВС и заняться фундаментальными работами. Фирма попыталась определить приоритетные потребности ВВС, особенно в области противовоздушной обороны не только заморских военных баз, но и военных объектов на североамериканском континенте. Определив эти задачи фирма обещала приложить все усилия, чтобы их успешно решить. Успешному решению этих задач могло способствовать то, что в 16 км от ворот завода фирмы располагался штаб континентального командования ВВС.

Постоянное общение специалистов фирмы с представителями штаба принесло свои плоды. В частности, были отработаны сценарии воздушных боев ближайшего будущего и определены диапазоны скоростей для ведения боя, а также максимальные установившиеся скорости полета. Некоторые решавшиеся в то время задачи являются актуальными и в настоящее время. Например, определялись минимальные радиусы разворота без потери высоты, средства управления кинетической (скорость) и потенциальной (высота) энергией самолета.

К октябрю 1947 г. Рипаблик была готова приступить к разработке сверхзвукового перехватчика, который бы полностью отвечал потребностям ВВС США. Руководству ВВС фирма направила отчет, в котором содержалась информация о четырех возможных вариантах перехватчика, отличавшихся силовой установкой.

В первом варианте предлагалось использовать ТРДФ с большой форсажной камерой для достижения сверхзвуковой скорости, соответствующей числу М=2. На втором варианте к ТРДФ добавлялся ракетный двигатель с управляемой тягой. Особенностью третьего варианта перехватчика был большой бесфорсажный ТРД, способный обеспе- , чить перехват на больших дальностях.