Авиация и космонавтика 1998 01

СУ самолета управляет 14 поверхностями: горизонтальным оперением, элеронами, флаперонами, рулями направления, предкрылками, створками управления воздухозаборников и створками перепуска воздуха. Ограничений по углу атаки нет, но перегрузка и угловая скорость крена, для предотвращения перегружения конструкции имеют ограничения в зависимости от режима полета, количества топлива в баках и наличия внешних подвесок.

Информация о режиме полета поступает в БЦВМ через шину данных от системы датчиков фирмы Роузмаунт, включающей в себя два датчика угла атаки и четыре конформные панели в носовой части самолета (конструкция датчиков выполнена с учетом требований технологии "Стеле"). При углах атаки более 30° и в случае отказа системы в работу включаются две лазер-но-гироскопические инерциальные пи-лотажно-навигационные системы LN-100 фирмы Литтон, использующиеся для определения углов атаки и сноса.

Другие функции СУ самолета включают в себя: режим резкого "вздергивания" самолета, включающийся при резкой даче ручки на себя режим воздушного торможения, при котором дополнительное сопротивление создается с помощью рулей направления, флапе-ронов и элеронов, сохраняющих и свои основные функции, а также управление носовой стойкой в трех режимах: малый радиус разворота, большой радиус разворота и режим самоориентирования, применяемый при выполнении "конвейера" - прерванной посадки.

Боковая ручка управления для серийного самолета разрабатывается английской фирмой GEC Эвионикс.

Управление самолетом с помощью интегрированной системы контроля (ИСК) позволило отказаться от традиционных приборов в кабине и дополнительных дисплеев.

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА. Имеются две гидросистемы с давлением 276 кгс/см2, приводящиеся от двух гидронасосов производительностью по 270 л/мин. Каждую поверхность управления приводит лишь один гидроцилиндр для экономии массы. Это стало возможным благодаря применению многочисленных клапанов перепуска, переконфигурирующих систему при выходе из строя или отказе любого цилиндра.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА. Двигатели приводят два генератора мощностью по 65 кВт (F-22A потребляет в основном постоянный ток).

Привода поверхностей управления -электрогидравлические, фирмы Смите.

Имеется система генерирования кислорода (OBOGS) фирмы Нормалайр-Гаррет.

СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ.Полностью интегрированная климатическая система фирмы Эллайд Сигнал снабжает самолет кондиционированным воздухом в течение всего полета. Она состоит из трех основных компонентов системы циркулирования воздуха с открытым циклом для охлаждения БРЭО и наддува системы жизнеобеспечения; испарительной системы с замкнутым циклом для жидкостного охлаждения БРЭО, в т.ч. антенн и система терморегуляции топлива, используемого в качестве хладоагента - для предотвращения его возгорания.

Воздух, отбираемый от двигателей или ВСУ, охлаждается набегающим потоком в первичном теплообменнике. Так как охлаждение БРЭО необходимо производить с момента запуска двигателей, в тракты охлаждения при нулевой скорости воздух закачивается специальными компрессорами. Первично охлажденный воздух дополнительно рефрижери-руется и поступает в систему обдува БРЭО, в т.ч. к системам управления самолета и ИСК. Система жидкостного охлаждения поддерживает температуру в отсеках БРЭО около +15С и использует в качестве хладоагента полиаль-фаолифин. Топливо охлаждается набегающим потоком в специальных теплообменниках, его температура перед поступлением в двигатель регулируется специальной системой.

СИСТЕМА БОЕВОЙ ЖИВУЧЕСТИ. Основные бортовые системы истребителя F-22A спроектированы устойчивыми к повреждениям так же, как и планер, причем любой одиночный отказ не может привести к отказу всей системы. Каналы управления зарезервированы, существует несколько независимых источников энергии, силовые приводы в большинстве дублированы, так что к катастрофе самолет могут привести лишь несколько одновременных отказов.

СИЛОВАЯ УСТАНОВКА. На самолете установлены два ТРДДФ ПраттУ-итни Fl 19-PW-100, которые являются дальнейшим развитием двигателей семейства F100. ТРДДФ находится в классе тяги 15900 кгс (35000 фунтов), хотя первые серии двигателей, вероятно, развивают несколько меньшую максимальную форсажную тягу (порядка 13900 кгс).

Двигатель имеет трехступенчатый вентилятор и семиступенчатый компрессор с цельными монолитными дисками ступеней (подобная конструкция позволила уменьшить массу, кроме того, она избавлена от потерь на перетекание воздуха в местах крепления лопаток.)

Требование обеспечить сверхзвуковой бесфорсажный режим определило величины запаса прочности, КПД агрегатов, а также вынудило создателей задать более термонапряженный режим работы турбокомпрессора, чем на ТРДДФ F-100, при сохранении ресурса.

ТРДДФ Fl 19-PW-100 имеет цельные лопатки вентилятора с большой хордой, созданные по той же технологии, что и лопатки другого двигателя - коммерческого PW4000. Для них характерно малое удлинение и сужение, что обусловило высокий КПД и жесткость. При этом увеличился объем прокачиваемого воздуха и отодвинулась граница срыва. Кроме того, возрасла птицестойкость лопаток и снизилась повреждаемость при засасывании посторонних предметов.

Лопатки компрессора также имеют малое удлинение, "управляемодиффу-зионный" профиль и спрямляющий аппарат с криволинейными лопатками, улучшающими КПД. Обечайки как вентилятора, так и компрессора раскрываются для улучшения доступа к турбокомпрессору. В конструкции камеры сгорания применена технология "плавающей стенки" - путем применения специальных перегородок достигается как конвективное, так и пленочное охлаждение стенок камеры. Специальные топливные форсунки обеспечивают надежность запуска.

Оба колеса двухступенчатой турбины имеют монокристаллические лопатки с воздушным охлаждением. Они работают при температуре, на несколько сот градусов превышающей температуру на турбине двигателя F100. Многоразовое конвективное и пленочное охлаждение используется для того, чтобы уменьшить температуру лопаток и продлить их ресурс. Каналы и отверстия охлаждения спроектированы с помощью вычислительной газодинамики и отработаны в ходе стендовых испытаний двигателя.

Компрессоры низкого и высокого давг ления вращаются в разные стороны, что, в сочетании с высокой угловой скоростью вращения, повышает КПД компрессора, турбины и подшипников. Диски турбины производятся с использованием технологии двукратного нагрева, что позволяет получить мелкозернистую микроструктуру металла на поверхности изделия (это увеличивает прочность), переходящую в крупнозернистую структуру в толще, что позволяет увеличить устойчивость к повреждениям.