Авиация и время 2002 01

Финальная стадия сборки первого опытного F-117А

В начале испытаний в носу опытного F-117А была установлена штанга с датчиками давления, углов атаки и скольжения

Фасеточные формы, реализованные в архитектуре самолета, обеспечивают основную долю - до 90% - снижения ЭПР. Происходит это за счет отражения поверхностями планера радиолокационных лучей вверх и вниз, а не в направления на облучающую РЛС. Для этого большинство поверхностей F-117 наклонено под углом более 30* от вертикали, ведь обычно облучение летательного аппарата поисковыми РЛС происходит под пологими углами. Если F-117 облучать с разных ракурсов и взглянуть на картину отражения сверху, то окажется, что наиболее сильные «зайчики» от острых кромок корпуса F-117 и мест нарушения непрерывности обшивки сконцентрированы всего в нескольких узких секторах, а не распределены сравнительно равномерно, как в случае обычных самолетов. Провалы между этими секторами трудноотличимы от фонового шума, а сами сектора настолько узки, что РЛС не может извлечь из них достаточной информации, Ориентация основных секторов определяется положениями передней и задней кромок аэродинамических поверхностей самолета, которые являются самыми сильными отражателями. Другие компоненты планера ориентированы таким образом, чтобы отражение от них происходило строго в основных секторах. Все щели по контуру смотровых люков и оптических окон, сочленения фонаря кабины и фюзеляжа и т.д. имеют накладки с пилообразной кромкой, створки отсеков шасси, двигателей и вооружения также имеют пилообразные кромки, причем стороны зубцов ориентированы в направлении желаемого сектора. Предусмотрено, чтобы ни один из секторов интенсивного отражения не был направлен непосредственно вперед.

Фонарь кабины пилота также имеет фасеточную форму. На все пять панелей его остекления нанесено многослойное электропроводящее золотосодержащее покрытие, предназначенное для предотвращения облучения внутрикабинного оборудования и снаряжения летчика -микрофона, шлема, очков ночного видения и т.д. Например, отражение от одного только шлема может быть намного больше, чем от всего самолета. Воздухозаборники «невидимки» прикрыты специальными решетками с размерами ячеек, близкими к половине длины волны радаров, работающих в сантиметровом диапазоне. Удельное электрическое сопротивление решеток оптимизировано для поглощения радиоволн, причем оно увеличивается по глубине решетки, чтобы предотвратить скачок сопротивления (который увеличивает отражение) на границе с воздухом. Подобным образом защищены от облучения и выхлопные сопла двигателей, а особенности конструкции связаны с высокой температурой выходящих газов. Радиосвязные антенны и другие излучающие устройства на поверхности планера, например, антенны системы госопознавания, выполнены убирающимися. Весь планер покрыт радиопоглощающими материалами нескольких типов, нанесенными по «обойной» технологии - путем приклейки изготовленных из них лент и листов. Внешние поверхности и внутренние металлические элементы самолета выкрашены ферромагнитной краской. Ее черный цвет не только маскирует «стеле» в ночном небе, но и способствует рассеиванию тепла, В итоге ЭПР самолета F-117 при облучении с фронтальных и хвостовых ракурсов снижена до 0,1-0,01 м\ что примерно в 100-200 раз меньше, чем у обычного самолета близких размеров. Правда, с других ракурсов она может достигать 1 м2.

Конструкторы «Локхид» предприняли ряд действенных мер и для снижения теплового излучения своего детища. Так, выхлопные сопла прикрыли щитками с боков, снизу и сзади. Площадь воздухозаборников сделали больше, чем требуется для нормальной работы двигателей, а избыточный холодный воздух направили на смешение с горячими выхлопными газами, чтобы снизить их температуру. Очень узкие сопла формируют практически плоскую форму выхлопной струи, что наилучшим образом способствует ее быстрому охлаждению.

Интересно, что столь революционная машина была разработана за меньшее время, меньшим числом специалистов и с меньшими затратами, чем обычный боевой самолет близкой размерности. «Локхид» очень гордится этим фактом, туманно намекая на новейшие методы управления процессом разработки проекта, которые применило отделение «Сканк Уоркс» в этом случае. Однако со стороны причина успеха представляется гораздо проще. Она - в секретности программы. Просто списки допущенных к работам, а значит, получающих зарплату, были меньше обычных, но зато все эти люди были действительно необходимы. В обсуждении каждого решения принимало участие меньше специалистов, и совещания не были такими продолжительными. Но что абсолютно бесспорно - именно благодаря секретности программа избежала стадии длительного и дилетантского по своей сути обсуждения в конгрессе и других бастионах американской демократии.

На первом опытном F-117А отрабатывались способы уменьшения посадочной скорости, в т.ч. за счет увеличения площади крыла и затягивания срыва потока (заметен характерный зуб)

Сборка одного из предсерийных «степсов»

Контракт на полномасштабную разработку «невидимки» и производство установочной партии из пяти самолетов (серийные номера от 79-10780 до 79-10784) военные подписали с «Локхид» 16 ноября 1978 г. Строительство началось уже через 8 месяцев, а первую готовую машину передали на испытания 16 января 1981 г. Самолеты установочной партии стали называть F-117FSD. От последующих машин, получивших обозначение F-117A, внешне они отличались хвостовым оперением меньших размеров. Несколько позже, при постановке на вооружение, самолету присвоили наименование Nighthawk (ночной ястреб).

Эта старая истина с новой силой открылась специалистам «Локхид» сразу после начала летных испытаний «невидимки». Как нетрудно было предвидеть, оптимизация формы планера по критерию уменьшения заметности значительно ухудшила аэродинамику машины. В официальной истории «Сканк Уоркс» рассказано, что когда ведущему аэродинамику отделения Дику Кэнтрелу (Dick Cantrell) впервые показали желаемую конфигурацию будущего F-117A, того хватил удар. Придя в себя и осознав, что он имеет дело с уникальным самолетом, при создании которого первую скрипку играют не специалисты его профиля, а какие-то электрики, он поставил перед своими подчиненными единственно возможную задачу - сделать так, чтобы это чудовище было в состоянии хоть как-нибудь летать. Главные проблемы виделись в достижении достаточного аэродинамического качества в крейсерской конфигурации для обеспечения заданной дальности полета, а также приемлемого уровня искусственной устойчивости и управляемости. Угловатый фюзеляж, острые передние кромки поверхностей, профиль крыла, образованный отрезками прямых, -все это весьма плохо подходит для дозвукового полета. В итоге аэродинамическое качество F-117A при заходе на посадку составило всего около 4, что соответствует уровню самолета А.Ф.Можайского и лишь немногим выше, чем у космического корабля «Спейс Шаттл».