Формула успеха аэродинамики. большое приключение «миражей» с изменяемой геометрией крыла часть 1 эпизод 1

В 1965 году была запущена программа AFVG, целью которой было создание франко-английского боевого самолета с изменяемой геометрией крыла, тогда как минобороны Франции был заказан у компании Dassault прототип истребителя Mirage G. Все это происходило на фоне соперничества между двигателестроителями

Программы французских самолетов с изменяемой геометрией крыла стали причиной разработке технологически успешных автомобилей, каковые, но, не попали в серийное производство. прекращение и Развитие этих программ можно понять, в случае если разглядывать их в политическом, промышленном, армейском, национальном и интернациональном контексте тех лет.

В первой половине 60-х годов прошлого века ВВС Франции (l armee de l Air) были оснащены самолетами семейства Mirage III (IIIC, IIIB, IIIE, IIIR), и генштаб уже подготавливал требования к самолету, что должен был заменить «миражи». Аналитикам представлялся самолет, имевший маленькие взлет и посадку и талантливый доставлять ядерный заряд вглубь территории соперника. Со своей стороны НАТО в рамках программы оснащения «Главные армейские требования НАТО №3» (Nato Basic Military Requirement3 – NBMR3), хотевшее быть свободным от долгих и дорогостоящих цементных взлетно-посадочных полос, поддерживало машину с маленькими (СКВП) либо вертикальными посадкой и взлётом (СВВП).

С середины 1960-х годов, по большей части на протяжении второго закона о финансировании армейских затрат (1965-1971), были созданы и выстроены пара прототипов самолетов:

• с вертикальными посадкой и взлётом (сперва Balzac 001, после этого Mirage IIIV);
• с неподвижным крылом – Mirage F (F2, F1);
• с крылом изменяемой геометрии – Mirage G (G, G4 и G8).

Все эти программы являлись программами национальными. В 1965 году работы над самолетом с изменяемой геометрией крыла велись совместно с англичанами. У всех этих самолетов были неприятности с силовой установкой.

Дело в том, что в те годы Франция не имела собственных замечательных двигателей и потому была вынуждена прибегать к зарубежным лицензиям. Так, 28 декабря 1959 года в обмен на 10,9% собственных акций компания SNECMA взяла лицензию на производство американских двигателей Pratt Whitney TF10 и TF30, на каковые после этого была установлена совокупность дожигания (TF106 и TF306). Эти двигатели устанавливались на прототипы Mirage IIIV и Mirage F2.

Прототип экспериментального французского СВВП Balzac 001 (для горизонтального полета предназначался двигатель Bristol Orpheus, а для посадки и взлёта — восемь Rolls-Royce RB-108) совершил собственный первый полет без вертикальных посадки и взлёта 18 октября 1962 года, а 19 марта 1963 года уже с вертикальными участками траектории. За «бальзаком» последовал Mirage IIIV, оснащенный TF106 и восемью Rolls-Royce RB-162 и совершивший первый полет 12 февраля 1965 года. Концепция СВВП была сверхсложной и дорогой, и 27 августа 1965 года генштаб ВВС отменил программу Mirage IIIV.

Дабы извлечь пользу из наличия TF306, 20 сентября того же года был заказан прототип самолета-высокоплана с неподвижным стреловидным крылом Mirage F2, что являлся резервным на случай прекращения работ над автомобилями с крылом изменяемой стреловидности и в первый раз полетел 12 июня 1966 года. В программах самолетов, выстроенных около американских двигателей, главной целью было разрешить возможность сделать выбор боевого самолета, что должен был быть открыт в первой половине 70-ых годов XX века. В это же время, созданная на личные средства компании Generale aeronautique Marcel Dassault (GAMD – Dassault) уменьшенная версия F2 – оснащенный французским двигателем Snecma Atar 9K истребитель Mirage F1 – в первый раз поднялась в воздух 23 декабря 1966 года.

Компания Dassault кроме этого была заинтересована в разработке самолетов с изменяемой геометрией крыла. В первой половине 60-ых годов двадцатого века компания сделала заявку на участие в программе НАТО с проектом MD-800, предназначенным для морских сил НАТО и воображавшим собой двухдвигательный самолет, талантливый функционировать с палуб авианосцев.

После этого в первой половине 60-ых годов двадцатого века в рамках программы Dafne (Defense aerienne des forces navales avancees – усовершенствование ПВО ВМС) компания Dassault представила проект самолета, что мог быть применен на французских авианосцах типа «Клемансо» (Clemenceau). Кроме этого в 1964-65 годах со собственными проектами двухдвигательных самолетов с изменяемой геометрией крыла MD-921 и MD-922 компания принимала участие в программе создания самолёта и учебного самолёта тактической помощи.

Эти проекты не позвали заинтересованности и не имели продолжения, но разрешили компании GAMD взять громадный количество информации по компоновке, считавшейся в те годы весьма перспективной. Инженеры компаний Breguet, Nord Авиация и Sud Aviation кроме этого трудились над проектами истребителей с изменяемой геометрией крыла.

29 сентября 1964 года руководством авиационной технической работы (Service technique aeronautique – STAe) было высказано вывод, что

«нужна сдержанность в разработке и проектировании самолетов с крылом изменяемой геометрии, которое не есть панацеей, а только увлекательным способом, что возможно использован в программах разработки автомобилей для ВВС, ВМС (палубные самолеты) и гражданской авиации. Мы думаем, что для освоения данной техники нужно пройти через этап создания экспериментального самолета (два прототипа). С экономической точки зрения эти самолеты должны быть созданы под существующий двигатель (Atar 9) и должны разрешить скоро изучить данную концепцию в достаточно широком диапазоне режимов полета».

В марте 1965 года минобороны попросило компанию GAMD обеспечить сотрудничество с Соединенным королевством в целях строительства самолета с переменной геометрией крыла.

31 марта 1965 года Марсель Дассо написал главе авиационной производственно-технической работы и (Directeur technique et industriel de l aeronautique):

«По окончании отечественной недавней беседы я имею честь подтвердить, что компания GAMD готова трудиться с выбранной вами британской компанией и выстроить самолет с изменяемой геометрией крыла, для которого мы со всей любезностью ожидаем от вас получения контракта проектно-изыскательского подряда».

После этого Марсель Дассо с осторожностью добавил:

«Чтобы не попасть в невыгодное положение довольно отечественных английских сотрудников было бы целесообразно, дабы как это быть может, применять в данной разработке, впредь до постройки прототипа, двигатель TF-30. Самолет, выстроенный в сотрудничестве с британцами в будущем, возможно двухмоторным.

В любом случае, компания GAMD срочно свяжется с выбранной Вами английской авиастроительной компанией, когда Вы дадите нам по ней соответствующие указания».

Франко-английское соглашение

17 мая 1965 года французское и английское кабинеты министров подписали Меморандум о согласии относительно создания – в равных долях – учебно-боевого самолета/самолета тактической помощи (Ecat, будущий Jaguar) и боевого самолета с изменяемой геометрией крыла (Anglo-French Variable Geometry — AFVG). Последний должен был стать двухместным двухмоторным самолетом, талантливым делать функции штурмовика, перехватчика, разведчика, носителя палубного самолёта и ядерного оружия, талантливого функционировать с британских и французских авианосцев.

Потому, что размеры судов были различными, то для французов большой вес ограничивался 16 тоннами, а для британцев – 23 тоннами. Любая страна собиралась построить по 150 самолетов с запланированным вводом в эксплуатацию в первой половине 70-ых годов XX века. Но, потому, что англичане видели в AFVG прежде всего замену перехватчика Lightning, а французы – самолет вторжения, то достижение компромисса было очень тяжёлым делом.

В протоколе говорилось, что правительства

«для четырех программ, начало которым выяснено данным протоколом, выберут в качестве производственных партнеров следующие авиастроительные компании:

a) планер самолета Ecat: Avions Louis Breguet и British Aircraft Corporation (BAC);
b) силовая установка самолета Ecat: Turbomeca и Rolls-Royce;
c) планер самолета GV [geometrie variable – изменяемая геометрия (ИГ) крыла]: Generale Aeronautique Marcel Dassault и British Aircraft Corporation;
d) силовая установка самолета GV: SNECMA и Bristol Siddeley».

Соглашение по AFVG, в отличие от подписанного в первой половине 60-ых годов двадцатого века соглашения по самолету Concorde, по требованию британцев содержало условие об отмене.

Организация создала координационный комитет с посменным шестимесячным председательством каждой из сторон, осуществлявший контроль всю полноту программ и объединявший с французской стороны представителей делегации на уровне министра оружия, глав штабов ВМС и ВВС, и двух инженеров авиационной технической работы. С английской стороны были представители этого же уровня. Кроме этого были созданы рабочие группы и технические подкомитеты по планеру, силовой установке, совокупностям оружия, радару, ракетам, эксплуатационным характеристикам и оборудованию.

Научно-исследовательские и умело-производство и конструкторские работы должны были быть поровну распределены между двумя государствами. В это же время, в случае если авиа- и моторостроительные компании были выбраны, то ни за планер, ни за силовую установку, ни за совокупности оружия никаких главных подрядчиков назначено не было. Такое ответ либо скорее непринятие ответа без промедлений стало причиной проблемам:

• Франция взяла на выбор компоновку Breguet 121 для планера Jaguar, тогда как Англия в обмен желала самолет с изменяемой стреловидностью крыла, что не устраивал ни министерство авиации, ни компанию Dassau
• SNECMA и Bristol Siddeley Engines имели двигатель M45G, что не доходил для Rolls-Royce, которая со своей стороны внесла предложение двухконтурный турбореактивный двигатель RB-153, разрабатывавшийся на средства английского и западногерманского кабинетов министров для окончившегося неудачей проекта германо-британского СВВП. Помимо этого, технические работы обеих государств, и конструкторы BAC и Dassault не считали M45G подходящим из-за его недостаточной мощности.

Программа была трудноуправляемой, и в июне 1965 года подкомитет, важный за подготовку эксплуатационных черт, отмечал, что

«в техническом замысле эти характеристики весьма тяжело удержать. Кое-какие из них противоречат друг другу. Их относительную важность тяжело выяснить, по причине того, что они изменяются в зависимости от угроз, политической и своевременной обстановок сейчас времени».

Тогда как была начата реализация программы AFVG, макет «миража» с изменяемой геометрией крыла (Mirage III G) был представлен на проходившем в июне 1965 года в Ле-Бурже интернациональном авиасалоне.

Запуск программы AFVG направляться разглядывать в контексте ответов, принятых ранее кабинетами министров двух государств. 14 января 1963 года – по окончании состоявшегося 21 декабря 1962 года подписания в Нассау англо-американского соглашения, по которому Англия согласовывала собственную военную политику с США – генерал де Голль выступил против вступления Британии в Неспециализированный рынок, а 22 января подписал с ФРГ союзный договор, именуемый кроме этого «елисейский контракт» (de l Elysee).

19 октября 1964 года глава правительства Англии Гарольд Вильсон призвал к прекращению программы Concorde, против чего выступила Франция, говоря о отсутствии условий об отмене программы. 2 февраля 1965 года правительство Великобитании, переживавшее важный экономический и экономический кризис, решило прекратить собственные большие национальные авиационные программы: четырехдвигательного транспортного самолета с КВП HS 681, истребителя с ВВП P-1154 и дальнего ударного самолета/самолета разведчика TSR-2.

Вместо отечественных автомобилей было решено заказать американские боевые самолеты McDonnell F-4 Phantom II, General Dynamics F-111 и транспортный C-130 Hercules. Отношения между Францией и Соединенным Королевством ухудшились, и оба кабинеты министров желали сделать жест в инициировании сотрудничества в области создания боевых вертолётов и самолётов.

Правительство Великобитании к этому подталкивали выводы доклада Плаудена [1] о состоянии собственной авиационной индустрии в 1964-1965 годах, в котором, ссылаясь на рост затрат и производства самолётов и сложности разработки, призывалось отказаться от помощи национальных программ и двигаться в направлении европейского сотрудничества, в особенности с Францией. Со своей стороны французское правительство с благосклонностью относилось к сотрудничеству, которое разрешало избежать через чур большой ориентации Англии на США.

27 августа 1965 года франко-английские межгосударственные переговоры продолжились, и минобороны решило заказать у Generale aeronautique Marcel Dassault прототип экспериментального Mirage G (с одним двигателем TF306), представлявший собой оптимизированную под крыло с переменной стреловидностью версию Mirage F-2 и заинтересовавший ВВС и морскую авиацию. Эта программа была представлена англичанам, дабы оказать помощь подготовить определение AFVG и обеспечить наряду с этим резервный вариант на случай прекращения франко-английского сотрудничества. Однако, в датированной 15 октября 1965 года ведомости бюро программ оборудования ВВС было отмечено, что

«не следует скрывать, что это очень рискованный выбор в качестве «запасного варианта» самолета «ИГ с национальным двигателем» и что «на данный момент тяжёлой частью являются двигатели Резервное ответ в виде французского самолета с одним двигателем TF-306 не нужно разглядывать через чур скоро. В данной связи появляется вопрос о будущем TF-306 [2]».

Движение исполнения программы AFVG

31 октября 1965 года British Aircraft Corporation и GAMD, у которых с технической точки зрения позиции совпадали, представили первый проект самолета: двухмоторный, двухместный, с изменяемой геометрией крыла и большим весом в 16 тысячь киллограм. Двигателями должны были стать Bristol-Snecma M45G, мощности которых было не хватает.

Генштаб, хотевший взять самолет с громадным боевым радиусом, переключился на самолет весом 23 тонны. Учитывая денежную сторону, руководящий комитет запросил самолет весом 20 тысячь киллограм. Двигатели Bristol-Snecma были рассмотрены в нескольких вариантах проекта. В конечном счете, было решено, что нереально создать самолет, что был бы в состоянии соответствовать разным требованиям спецификации.

Было решено, что нужно создать две версии: перехватчик со не сильный возможностями ударного самолета и ударный самолет с маленькими возможностями перехватчика.

Неприятности с силовой установкой усложнялись. Pratt Whitney и SNECMA подписали соглашение, по которому американцы расширяли собственный технологическое присутствие в Европе. Со своей стороны компания Rolls-Royce была обеспокоена и опасалась появляться в долговременной возможности изолированной и обреченной на денежные неприятности.

Дабы склонить компанию Dassault в сторону проекта франко английского самолета с изменяемой геометрией крыла, в генеральном щтабе ВВС, что предпочитал двигатель Rolls-Royce, было заявлено, что готовы принять Mirage F1 при условии, что компания сделает выбор в пользу SNECMA TF306. В замыслах генштаба было предложить компании GAMD два варианта: Mirage F1 и франко-английский самолет с изменяемой геометрией крыла либо французский самолет с изменяемой геометрией крыла (Mirage G) без Mirage F1, потому, что отечественный самолет с ИГ будет стоить больше, чем AFVG.

1966 год был богат на политические и армейские события, оказавшие яркое влияние на франко-английское сотрудничество.

В феврале 1966 года французский глава МинОбороны сообщил собственного английского сотрудника, что он готов отменить программу Mirage G, в случае если из соглашения по AFVG будут удалены условия отмены программы. Английский глава МинОбороны, уязвленный неудачей отмены программы Concorde, отказался от данного предложения.

22 февраля 1966 года правительство Англии издало Белую книгу по обороне, в которой указывалось, что Королевский флот отказывается от самолетов с переменной стреловидностью крыла и что Королевские ВВС на данный момент уделяют повышенное внимание ударным задачам. Чтобы заполнить пробел перед датой получения AFVG, предусматривался заказ на пятьдесят F-111.

По окончании объявления о выходе Франции из военной организации НАТО (7 марта 1966 года) и выступления генерала де Голля в Пномпене (1 сентября 1966 года), в которой он возложил на США ответственность за войну во Вьетнаме, правительство США выступило за запрет какого-либо экспорта французских армейских самолетов, оснащенных двигателями Pratt Whitney. Это стало смертельным ударом для программ самолетов, оснащенных такими силовыми установками.

С выходом из военной организации НАТО Франция должна была самостоятельно снабжать ПВО собственной территории и, следовательно, отдавать приоритет задачам перехвата и уделять больше внимания задачам доставки ядерных зарядов вглубь территории соперника. Эти задачи были мало совместимыми; более того, не совпадали совокупности оружий.

установленное на Mirage G крыло с изменяемой геометрией доказало собственную эффективность сразу же по окончании первого полета самолета в ноябре 1967 года

Mirage IIIT был использован в качестве испытательного стенда для двигателей, взятых от компании Pratt Whitney. С двигателем TF104 он летал в июне 1964 года, а с двигателем TF106 – в январе 1965 года

Mirage F2 на авиасалоне в Ле-Бурже 1967 года. Самолет был оснащен двигателем TF306 и соответствовал требованиям ВВС, каковые отказались от него в пользу Mirage G

устанавливавшийся на Mirage F2 и Mirage G двигатель SNECMA TF306 являлся развитием двигателя Pratt Whitney TF30, которым оснащался F-111

ПРИЛОЖЕНИЕ Изменяемая геометрия крыла, преимущества и недочёты

Во второй половине шестидесятых годов прошлого века в мире был бум сверхзвуковых самолетов с изменяемой (либо переменной) геометрией крыла. Целью было посадки скоростей и снижение взлёта и тем самым сокращение нужной длины взлетно-посадочных полос. Эта концепция ведет собственный происхождение от германского экспериментального самолета 1945 года Messerschmit P.1101, изменение стреловидности крыла которого осуществлялось на земле.

Полет этого самолета состоялся только в июне 1951 года и в виде американской копии Bell X-5. Мысль взяла развитие в виде стреловидности крыла, изменяемой в полете. На низких скоростях крыло должно было быть прямым, создавая аэродинамическую подъёмную силу.

С повышением скорости стреловидность крыла кроме этого должна была возрастать и, тем самым, уменьшать сопротивление, среди них и «управляемый» скачок уплотнения, что при приближении к M=1 приводил к резкому увеличению сопротивления.

экспериментальный самолет Bell X-5 первенствовал летавшим самолетом с изменяемой геометрией крыла

Но в силу последовательности обстоятельств такая концепция на практике не использовалась. Во-первых, требовались сложные и тяжелые механизмы, а во-вторых, появление новых крылатых вооружений: ракет и видов бомб, каковые возможно было запускать с надёжного расстояния. Это неспешно стало причиной отсутствию необходимости сверхзвуковых полетов на малых высотах, и одновременно с этим на громадных высотах кинетический нагрев планеров самолетов на сверхзвуковой скоростях стал превосходно доходить для наведения управляемых ракет с инфракрасными головками наведения.

Помимо этого, требования к сверхзвуковому полету на малых высотах были без шуток скорректированы: были возвращены требования к маневренности, разрешавшей избежать действующих на малых высотах средств ПВО соперника. Так возможно было подчернуть, что достижение скорости M=2,0 больше не требовалось для новейших боевых самолетов.

самые известными самолетами с изменяемой геометрией крыла являются F-111 Aardvark (первый полет 21 декабря 1964 года), F-14 Tomcat (первый полет 21 декабря 1970 года), Tornado (первый полет 14 августа 1974 года) – тяжелые маломаневренные самолеты, считавшийся плохим прототипы-23 и Миг Mirage G – легкие, благодаря несложной совокупности поворота консолей, и могущие претендовать на маневренность при скорости M=2,3…

последовательность трансформации стреловидности крыла на F-111

Как раз благодаря этим экспериментальным самолетам Mirage G, компания Dassault продемонстрировала, что существует неподвижное крыло, оптимальное и для низких скоростей для сверхзвукового полета. Успехи в области аэродинамики (среди них и схема «утка») и трансформации теории сделали все другое.

M. B.

(1) Report of the Committee of Inquiry into Aircraft Industry (Plowden Committee), Her Majesty’s Stationery Office, Londres, 1965.
(2) Service historique de la Defense (Air),8E 20058 AFVG.

источник: Claude Carlier «Une formule aerodynamique gagnante. La grande aventure des «Mirage» a geometrie variable» «Le Fana de l’Aviation» 2014-07

Формула успеха аэродинамики. большое приключение «миражей» с изменяемой геометрией крыла часть 1 эпизод 1

Истребитель Су-47 ( С-37) «Беркут».

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: