Главная Pentagonus Регистрация

Вход




Приветствую Вас Гость | RSS Пятница, 25.05.2018, 00:02
Ключевые слова
F-35

Ключевой партнёр
Академия военных наук РФ
Академия военных наук РФ

Категории каталога
Структура [137]
Боевые операции [55]
Личный состав, подготовка [90]
НИОКР [196]
Вооружение [217]
Техническое обеспечение [190]
Стратегия и тактика [126]
Форма, знаки различия, награды [7]
ТТХ [13]

Поиск


Наш опрос
Война дронов
Всего ответов: 16
Статистика

Rambler's Top100

Онлайн всего: 6
Гостей: 6
Пользователей: 0

Top secret


Translate.Ru PROMT©
Главная » Статьи » ВВС (Военно-воздушные силы) » НИОКР

Американский единый ударный истребитель F-35 "Лайтнинг-2" ч1

Американский единый ударный истребитель F-35 "Лайтнинг-2" ч1, ч2 ч3 ч4  ч5

И. Кудишин

История программы JSF

F-35 - это машина нового, пятого, поколения истребителей, самолет, созданный в рамках наиболее амбициозной программы в истории авиации, получившей название JSF.

Сформулировать суть этой программы можно следующим образом: ее целью являлось создание единого боевого самолета для ВВС, флота и авиации морской пехоты, три варианта которого имели бы минимум различий. При этом вариант палубного базирования должен был иметь усиленное шасси и обладать способностью взлетать с помощью катапульты и садиться на палубу с использованием аэрофинишера, а вариант для морской пехоты - укороченный взлет и вертикальную посадку.

Последнее требование было выдвинуто исходя из опыта эксплуатации самолета вертикального взлета и посадки (СВВП) "Харриер", не требовавшего для базирования больших аэродромов и хорошо подготовленных взлетно-посадочных полос, что весьма важно для авиационной поддержки действий морской пехоты, высаживающейся на неподготовленный берег.

Первоначально СВВП находились на вооружении только в Англии и США. Но после успеха их боевого применения в англо-аргентинской войне за Фолклендские острова в 1982 г. к "Хар-риеру" стали проявлять интерес и другие страны. Но "Харриер", даже в своих наиболее совершенных версиях, к настоящему времени устаревает морально, и ему требуется замена.

Результатом формирования данного рынка явились инициативные исследования по программе ASTOVL, проводимые в Центре им. Эймса при NASA, а также в Британском Летно-Исследовательском Центре. В результате этой совместной активности в 1983 г. была основана официальная программа ASTOVL, целью которой была разработка однодвигательного СКВВП нового поколения, идущего на замену «Харриеру».

В 1988 г. британское МО распорядилось компетентным организациям выбрать наиболее перспективную концепцию самолета ASTOVL и приступить к НИОКР по самолету укороченного взлета и вертикальной посадки (СКВВП) нового поколения, чтобы ориентировочно к 1995 г. получить этот аппарат на вооружение. Британские ВМС отказались от заказов ASTOVL, но программа получила массированную поддержку в США после того, как руководство корпуса морской пехоты обнародовало решение о замене, в перспективе, самолетами типа ASTOVL не только устаревающих СВВП AV-8B, но и самолетов F/A-18.

После многократных консультаций британской и американской групп разработчиков был сделан вывод о том, что ни одна из четырех предложенных технологий создания вертикальной тяги не является жизненной, особенно в условиях постоянно сокращавшегося военного бюджета.

К концу 1988 г. проект уже балансировал на краю пропасти. Из тупика программу ASTOVL вывела инициатива американского Агентства исследования перспективных разработок DARPA, которое предложило ВМС и КМП США подготовить «Документ о желательных боевых возможностях» нового самолета. Этот документ резко сместил акценты в программе СКВВП нового поколения от выполнения традиционных для боевого самолета заданий любой ценой в сторону ограничения стоимости НИОКР, производства и эксплуатации новой машины. Именно этот принцип впоследствии стал краеугольным камнем в программе JSF. В «Документе» также значилось, что на самолете должны были использоваться перспективные ТРДДФ YF119 или YF120, создававшиеся для новейшего истребителя ATF. Кстати, именно использование этих мощнейших двигателей нового поколения, дававших самолету прекрасную энергетику, и определило концепцию СКВВП JSF.

В марте 1993 г. программа ASTOVL была переименована в CALF (легкий истребитель общего применения). С фирмами «Локхид» и «Макдоннелл Дуглас» были заключены контракты на разработку СКВВП и обычного истребителя на базе единого планера. Фирма победитель должна была построить экспериментальный самолет (прототип истребителя) с обычным взлетом и посадкой Х-32А для ВВС США и прототип СКВВП Х-32В для ВМС, морской пехоты США и британских ВМС. Фирма «Макдоннелл Дуглас» предпочла для своего СКВВП уже хорошо отработанную схему с использованием двигателя с поворотными соплами.

Интерес ВВС и ВМС США к программе CALF сильно возрос после того, как в 1993 г. были аннулированы программы замены для истребителей F-16 (MRF), F/A-18 и штурмовика А-6 (A/F-X). Вместо этих двух программ МО США выступило с идеей «Единой Перспективной Ударной Технологии» (JAST). Эта технология не увязывалась с конкретным типом разрабатываемого самолета, она подразумевала создание дешевой и малорискованной в техническом отношении замены для самолетов F-14 «Томкэт», F-15E «Страйк Игл», F-16, F-111 и F-117.

К концу 1994 г. стало ясно, что технология JAST и самолет CALF «поют с одного листа», и по настоянию Конгресса они были «слиты вместе» под знаменами технологии JAST.

Программа JAST в своем новом виде представляла собою нечто гораздо более обширное, чем CALF. Она подразумевала лишь две фирмы-финалиста, каждая из которых должна будет построить по два прототипа нового «единого» истребителя, с их помощью продемонстрировав возможности обычного взлета и посадки, операций с авианосца и укороченный взлет с вертикальной посадкой. Прототипы одного финалиста теперь должны были получить обозначение Х-32, а другого - Х-35.

В 1996 г. программа получила свое современное наименование «Единый ударный истребитель" (JSF), а в финал конкурса вышли фирмы «Боинг» и «Локхид Мартин». Боинг после заключения контракта начал работы над самолетом Х-32, а «Локхид Мартин», вступивший в альянс с «Нортроп Грумман», работал над Х-35.

Параллельно, также с целью минимизировать технический риск при проведении НИОКР, фирме «Пратт Уит-ни» было поручено разработать двигательную установку для нового самолета на основе ТРДЦФ F1 19.

Максимум унификации трех вариантов был жизненно необходим, учитывая тенденцию к постоянному сокращению военного бюджета после окончания «холодной войны» в сочетании с резким ростом стоимости программ новой боевой техники.

Последнее утверждение было прекрасно проиллюстрировано бывшим главой фирмы «Локхид Мартин» Норманом Огастином, который подсчитал, что начиная со времени возникновения класса самолетов-истребителей стоимость разработки нового самолета за каждое десятилетие вырастала вчетверо. При сохранении этой тенденции, к 2054 г. на весь военный бюджет такой страны, как США, можно будет заказать разработку единственного типа боевого самолета. Причем этот «бриллиантовый» самолет должен будет три с половиной дня в неделю эксплуатироваться ВВС, вторую половину недели - Флотом, а в особо успешные годы один день в неделю будет отдан авиации корпуса морпехоты (КМП).

В связи с этим было принято беспрецедентное решение о том, чтобы с самого начала проектировать новый боевой самолет с минимальными изменениями в конструкции, удовлетворяющий требованиям ВВС, ВМС и морской пехоты, а также пригодный по экономическим параметрам для поставок на экспорт.

Низкая стоимость в проекте такого самолета ставилась во главу угла, даже в ущерб чисто боевым параметрам. Особое внимание должно было уделяться снижению стоимости обслуживания, профилактики и ремонтов, так как более 65 процентов стоимости жизненного цикла современного самолета приходится именно на эти статьи расходов.

По оценкам специалистов МО США, стоимость НИОКР по созданию единого одноместного однодвигательного самолета должна была составить 15-17 млрд. долл., тогда как разработка трех разных самолетов обошлась бы в сумму не менее 33 миллиардов.

От поступления на вооружение в США самолета JSF впрямую зависит будущее авиакрыла корпуса морской пехоты - основного заказчика варианта СКВВП (самолета короткого взлета и вертикальной посадки). Любая задержка программы сильнее всего отразится именно на боеспособности морской пехоты, чей авиационный парк в настоящее время быстро устаревает. В то время как у ВВС и ВМС США имеется еще по одному перспективному самолету (Локхид Мартин F-22A и Боинг F/A-18E/F), у КМП такой машины, позволяющей «закрыть брешь» до поступления на вооружение JSF, нет. Единственным реальным выходом является поддержание в боеспособном состоянии парка СКВВП AV-8B и истребителей-бомбардировщиков F/A-18C/D.

Таким образом, именно морская пехота США является наиболее заинтересованным заказчиком для JSF.

Всего КМП США заказал 609 самолетов JSF в варианте СКВВП по цене 35.6 млн. долл. за самолет в ценах 1994 г. Новый самолет должен был полностью заменить собой парк из находящихся в настоящее время на вооружении одноместных истребителей-бомбардировщиков F/A-18C, двухместных УБС F/A-18D и СКВВП AV-8В. Кроме того, планировалось добавить к JSF некоторое количество бывших флотских F/A-18C, снимаемых с вооружения к моменту поступления в ВМС самолетов F/A-18E/F. JSF получался дешевле F/A-18E и может использоваться со значительно большего числа небольших аэродромов. JSF также может летать с вдвое большего числа кораблей. JSF сможет базироваться и на десантных вертолетоносцах, и даже на танкодесантных кораблях. Но требования КМП к СКВВП иметь возможность вертикальной посадки с 2270 кг вооружения и резервом топлива, достаточным для пятиминутного висения и пятиминутного руления, поставили разработчиков в трудное положение.

Второй по трудности сверхзадачей в программе JSF являлась разработка его палубного варианта. Будучи принятым на вооружение флота, этот самолет должен был составить более половины парка всех истребителей ВМС США.

Аннулирование в 1991 г. программы палубного малозаметного ударного самолета «Дженерал Дайнэмикс»/ «Макдоннелл Дуглас» А-12 оставило ВМС США без перспектив получения на вооружение малозаметного самолета. Этот факт вызвал у военных и политиков мысли о полном пересмотре будущей роли палубной авиации.

Парк существующих самолетов быстро устаревал, финансирование ВМС уменьшалось, в то же время наметился отход от стратегии доминирования над океанами в пользу прибрежной морской войны. Все эти факторы вынудили руководство флота пойти на сокращение типов самолетов при одновременном придании им многофункциональности.

Что же предлагала программа JSF? Это малая ИК- и радиолокационная заметность, прекрасное БРЭО, интегрированная боевая система коммуникации, система планирования полетного задания нового поколения, маневренность, упрощенная процедура обслуживания и ремонта, и наконец, невысокая стоимость.

Традиционно в США любая программа боевой техники начинается с подготовки заказчиком (МО США) документа оперативных требований. В случае с самолетом JSF, перед военными встала очень серьезная проблема: создать тактико-технические требования для самолета, который будет использоваться не только всеми тремя родами боевой авиации США, но и ВВС и ВМС Англии, при условии, что стоимость программы определялась впервые в американской практике, как «независимая переменная».

В результате было решено не определять требования окончательно в течение первой, концептуально-демонстрационной фазы, проекта, которая должна была продлиться пять лет, в ходе которой значения требуемых характеристик должны были уточняться посредством моделирования и внедрения новых технологий. В результате на первом этапе программы, еще до формулирования оперативных требований, было истрачено 3 млрд. долл., после чего в 1995 г. были сформулированы объединенные промежуточные требования, в которых значились характеристики скорости, геометрических размеров и низкой радиолокационной заметности, которые, в свою очередь, в общих чертах определяли внешнюю форму планера.

В результате фирма «Боинг» начала проектирование своего бесхвостого самолета с треугольным крылом, получившего наименование «Модель 370», а «Локхид Мартин» - более классического самолета «Модель 230-1». Во главу угла были поставлены не высокие ЛТХ, а точность применения бортового оружия, скрытность и возможность действий без входа в зону ПВО противника.

Малая заметность - непременное условие для флота, нуждающегося в поддержании возможности ударов в первый день конфликта и в прикрытии для своих F/A-18E/F. При отсутствии финансовых и инфраструктурных возможностей заказать полноценный малозаметный самолет типа F-117 или В-2, руководство ВМС приняло решение о разработке самолета с ограниченными характеристиками малой заметности.
Верхний порог закупочной стоимости самолета JSF, определенный ВМС США, составил 38 млн. долл. При этом самолет должен был занимать на палубе площадь, не более чем в 1,4 раза превышающую аналогичный параметр самолета F/A-18C. Двигатель самолета команда из трех человек должна была способна поменять в течение 120 минут в условиях корабельной мастерской. Радиопоглощающее покрытие самолета необходимо было восстанавливать в условиях отсутствия тепловых сушилок.

Еще одним требованием ВМС была дальность полета. Удаление рубежа патрулирования JSF от авианосца должно быть равно 370 км, а радиус действия при выполнении перехвата _ 740 км. Причем все топливо должно размещаться внутри планера, так как подвеска ПТБ объявлялась недопустимой по соображениям уменьшения заметности. Требования по дальности упраздняли необходимость в палубных самолетах-заправщиках.

В условиях отказа от специализированных боевых самолетов, руководство ВМС США считало, что каждый из самолетов тех двух типов, которые будут базироваться на палубах авианосцев, должен быть многофункционален. В этом плане JSF мог бы с одинаковым успехом использоваться как для перехвата, так и для ударов по наземным и надводным целям. Он являлся весьма гибким боевым самолетом, обладающим хорошей дальностью и малой заметностью благодаря внутренней подвеске вооружения. В случае использования в конфликте малой интенсивности самолет способен был нести дополнительное вооружение на внешней подвеске.

Еще два непременных узла, которые должны были присутствовать на палубном варианте JSF - посадочный тормозной крюк и убираемая штанга дозаправки топливом в полете. Конструкцию планера и шасси самолета следовало усилить для придания ему возможности катапультного взлета и посадки с большой вертикальной скоростью. В результате палубный вариант самолета становился тяжелее СКВВП и самолета наземного базирования на 1360 кг.

Флот хотел бы иметь самолет с максимальной боевой перегрузкой в 9д, но специфические требования и дополнительная масса вынудили разработчиков ограничиться перегрузкой в 7.5д с возможностью кратковременного выхода на большие значения перегрузок.

Поставки JSF флоту планировалось начать после окончания поставок 548 истребителей-бомбардировщиков F/A-18E/F, первоначальная боеготовность палубных JSF при этом была бы достигнута не ранее 2012 г. Последние из заказанных 480 самолетов этого типа должны были быть поставлены ВМС около 2021-2022 г. Этого количества было достаточно для формирования десяти авианосных групп, в каждой из которых будет иметься две эскадрильи по 12 самолетов в каждой. Кроме того, в каждой авиагруппе будет иметься одна эскадрилья F/A-18E (12 машин) и одна с F/A-18F (14 машин).

Несмотря на то, что Британский Королевский флот и ВВС планировали заказать весьма незначительное количество самолетов JSF, британская сторона участвовала в этой программе уже долгие годы. Английская промышленность и Летно-Исследовательский институт DERA внесли в программу огромный вклад в виде наработок по вертикально взлетающим самолетам.

Палубные самолеты «Си Харриер» FRS.2 уже сняты с вооружения, а самолеты сухопутного базирования «Харриер» GR.7 будут нуждаться в замене к 2012-2015 г.г. На замену этих двух типов самолетов необходимо около 150 машин нового типа. К палубному истребителю нового поколения британское МО предъявляло следующие требования: всепогодность, всесуточность, способность решать задачи ПВО эскадры и наземных объектов, оказывать различные виды поддержки наземным силам, от непосредственной поддержки до штурмовки удаленных объектов противника, а также выполнять удары по надводным целям и тактическую разведку.

Несмотря на то, что британская сторона профинансировала 10 процентов работ по выработке концепции нового самолета, вложив в программу 200 млн. долл., ей не было гарантировано ни участие в серийном производстве JSF, ни поставки этих самолетов. В Англии палубный вариант или вариант СКВВП JSF рассматривались лишь как участники конкурса FCBA (Перспективный самолет палубного базирования). Их конкурентами в этом конкурсе являлись самолеты Боинг F/A-18Е, Дассо «Рафаль» М, палубный вариант самолета Еврофайтер «Тайфун», и, наконец, самолет нового поколения, созданный на базе «Харриера».

Окончательное решение по этому конкурсу будет принято после одобрения МО Англии решения о замене трех небольших авианесущих крейсеров типа «Инвинсибл» двумя большими авианосцами (им уже присвоены названия «Куин Элизабет» и «Принс оф Уэлсс»), получившими в настоящее время индекс CVF. Концептуально этот корабль еще не до конца проработан. Он может быть рассчитан на базирование исключительно СКВВП, подобно советским «Минском» и британским «Инвинсиблам», может представлять собою классический авианосец с катапультами и угловой посадочной палубой и, наконец, может иметь трамплин для бескатапультного взлета самолетов и угловую посадочную палубу, подобно российскому ТАКР «Адмирал Кузнецов».

В случае если выбор англичан был бы в пользу JSF в одном из его вариантов, они обязались оплатить 10 процентов расходов по программе серийного производства. Начиная с 1999 г. американская и британская стороны делали все возможное, чтобы максимально упростить обмен технологиями по программе. Стратегической целью этого обмена является заключение всеобъемлющего военно-технического договора, а ближайшей - дать англичанам ознакомиться с рядом новейших технологий, примененных в программе JSF, в частности, с технологией «стеле».
Взамен американцы хотели бы получить доступ к наработкам англичан в области СКВВП, в частности, к технологии управления СКВВП на режимах вертикальной тяги, обладателем которой является институт DERA. В частности, там были разработаны методики снижения нагрузок на летчика на взлете, посадке и переходных режимах полета. Правда, как будет сказано ниже, в настоящее время процесс обмена технологиями между США и партнерами по программе F-35 пробуксовывает.

Англия обладает уникальным опытом боевого применения СКВВП, в первую очередь, в Фолклендской кампании 1982 г., и военные этой страны имели возможность первыми оценить преимущества гибкости базирования, которые предоставляет СКВВП.

Было уточнено количество самолетов, которые будут закуплены в рамках программы FCBA - 150 ЛА. Эти самолеты полностью заменят собою как ударные, так и истребительные варианты самолета «Харриер». На программу FCBA будет, в случае положительного решения об ее начале, ассигновано 10.3 млрд. долл. Примерно в такую же сумму обойдется эксплуатация самолетов в течение их жизненного цикла.
Локхид Мартин Х-35 -прототип единого ударного истребителя

Самолет Х-35 был создан в рамках конкурса JSF на техасском заводе фирмы Локхид Мартин в г. Форт-Уорт. Он был разработан опытнейшей американской «истребительной» фирмой в сотрудничестве с британской корпорацией «ВАЕ». Этот факт отразился на внешнем виде самолета, который выглядел вполне «классично». Основной трудностью для обеих фирм, участвовавших в конкурсе JSF, естественно, стало требование создать три различных самолета, причем один из них -со свойством укороченного взлета и вертикальной посадки - с максимально возможным коэффициентом общности деталей и узлов. В настоящее вре-. мя данные о конструкции Х-35 публикуются в открытой печати, по ним можно составить впечатление и о серийной машине, т. к. известно в общих чертах о тех изменениях, которые внесены в ее конструкцию по сравнению с опытной.

Итак, по заявлениям представителей фирмы «Локхид Мартин», Х-35 -это, в первую очередь, истребитель, а не ударный самолет, причем истребитель с изначально заложенной функцией СКВВП. Команда разработчиков успешно продемонстрировала возможности СКВВП и первоначально достигла максимально возможной степени общности СКВВП и двух других вариантов с горизонтальным взлетом и посадкой.
Для создания вертикальной тяги на СКВВП было решено вместо вертикальных подъемных ТРД (как это было на советских СВВП Як-38 и Як-141) использовать расположенный в носовой части за кабиной вентилятор с вертикальной осью, приводимый посредством длинного вала от подъемно-маршевого двигателя (ПМД), расположенного в хвостовой части, в сочетании с поворотным соплом последнего, по конструкции повторяющего аналогичный агрегат советского Як-141.

Подобная схема резко повышала надежность аппарата на режиме вертикальной тяги, кроме того, воздушная подушка холодного воздуха от вентилятора в районе носовой части фюзеляжа предотвращала всасывание раскаленных выхлопных газов от двигателя в воздухозаборники. Холодный воздух от компрессора ПМД отбирался на режимах КВВП в систему струйного управления. В результате уменьшается влияние струи на экранную поверхность, достигается высокий общий КПД и возможность оптимизировать самолет для сверхзвуковых скоростей. Подъемный вентилятор удваивает расход воздуха через силовую установку, благодаря подведению к нему мощности в 27 000 л. с, одновременно снижая среднюю температуру выхлопа и снижая скорость истекающих струй, что становится важным при околонулевых скоростях полета. При переходе к горизонтальному полету подъемный вентилятор отключается, и двигатель приобретает свою обычную конфигурацию, оптимизированную для трансзвукового полета.

Вместе с тем схема с подъемным вентилятором имеет серьезный недостаток, заключающийся в возимой «мертвой массе» двухступенчатого вентилятора, его канала, створок, разобщительной муфты, приводов, вала и подшипников, бесполезной в горизонтальном полете. Эта масса составляет около 1800 кг при массе ПМД 1450 кг. По массе схема с подъемным вентилятором существенно проигрывает схеме с подъемными ТРД.

У самолетов с горизонтальным стартом на месте агрегатов вентилятора располагаются баки для 2270 кг топлива, благодаря чему их дальность возрастает на 370 км. Кроме того, на этих вариантах устанавливается осе-симметричное сопло с системой УВТ и сниженными параметрами заметности. Самолет палубного базирования будет иметь боевой радиус действия 1330 км, что в два раза превышает аналогичный параметр самолета F/A-18C.

Базовая конфигурация истребителя JSF фирмы Локхид Мартин осталась неизменной с 1997 г. Начиная с этого времени самолет основательно «подрос» в размерах и массе, но с появлением окончательной редакции объединенных ТТТ заказчика, ужесточившей требования к полезной нагрузке при возврате на авианосец и к характеристикам при заходе на посадку, а также определившей потолок стоимости, размеры и массу машины вновь пришлось уменьшить, что было осуществлено в мае 1999 г.

В это время у конструкторов фирмы Локхид Мартин начались сложности с обеспечением общности вариантов в связи с возросшими требованиями флота к палубному варианту. Было решено отказаться от системы управления пограничным слоем, а требуемых характеристик захода на посадку достичь путем применения максимально простой аэродинамической схемы. Целью конструкторов стало достижение минимально возможной скорости захода на посадку, с тем чтобы установить потолок посадочной массы и улучшить характеристики управления в канале крена. В результате была изменена конфигурация передней и задней кромок крыла авианосного варианта, добавление к механизации элеронов и увеличение размаха. Одновременно площадь всех поверхностей оперения была увеличена. Эти изменения сильно снизили процент общности разных вариантов. Если сухопутный вариант и СКВВП имеют коэффициент общности 81 процент, то любой из этих вариантов имеет с палубным самолетом лишь 62 процента общих частей. При этом характеристики управляемости получились схожими лишь на 23 процента. Но несмотря на это, усредненный уровень общности всех трех вариантов остался в пределах 70-80 процентов, что гораздо выше, чем если бы для палубного варианта пришлось создавать новое крыло.

Применение на Х-35 осесимметричного регулируемого поворотного сопла вместо плоского сэкономило 1 82 кг массы в сочетании с улучшением характеристик двигательной установки, ростом тяги как на режимах ВВП, так и в крейсерском полете, массы полезной нагрузки и отодвиганием границы срыва. Эти положительные особенности осесимметричного сопла позволили «приставить обратно» часть крыла, ранее "обрезанную" в целях экономии массы.

В конце 2000 г. фирма Локхид Мартин закончила формирование облика серийного самолета, полностью соответствующего окончательной редакции ТТТ. Он предусматривал облегчение конструкции самолета на 227 кг, с тем чтобы привести массу оружия при возвращении на авианосец в соответствие с требованиями. Фонарь кабины сделали почти беспереплетным, усиленной конструкции, рассчитанным на то, чтобы выдерживать столкновение с птицей массой 2,27 кг. Шарнир открывания фонаря расположен спереди, причем фонарь все же будет иметь узкий переплет, отделяющий прочную поликарбонатную переднюю часть, рассчитанную на столкновение с птицами, от акриловой основной части.

Основная работа по облегчению конструкции никоим образом не затрагивала внешнюю конфигурацию самолета. Она касается таких элементов конструкции, как приводы, электрический генератор и прочее. Значительную массу удалось сэкономить благодаря облагораживанию форм силовых элементов, а также на уточнении требований к узлам и агрегатам, целиком поставляемым субподрядчиками. Последний фактор также положительно влияет на стоимость самолета. В результате самолеты Х-35 лишь незначительно разнятся с серийными самолетами по размерам и массе.

Участком работ с высокой степенью риска является разработка датчиков для самолета, а также системы получения боевой и тактической информации от внешних источников. К работам по этой теме с февраля 2000 г. привлекалась ЛЛ, созданная на базе самолета ВАС 111 фирмой «Нортроп Грумман». На ЛЛ, в частности, отрабатывается взаимодействие бортового комплекса самолета в среде, максимально приближенной к реальности.

На ЛЛ установлена БРЛС MIRFS/ MFA с синтезированной апертурой и режимом ведения РЭБ, представляющая собою новое поколение радиолокаторов с полностью электронным сканированием и при этом отличающаяся сравнительно низкой стоимостью. Предполагалось, что AESA будет вполовину легче и дешевле БРЛС с сопоставимыми возможностями и механическим сканированием. Кроме того, в архитектуре бортового комплекса имеются ИК-датчики с распределенной апертурой, разработанные совместно фирмами «Локхид Мартин» и «Нортроп Грумман», а также экспериментальный интегрированный нашлемный дисплей - прицел фирмы «Кайзер/VSI» (вариант, предназначенный для серии, до сих пор в разработке).

Основной новинкой, примененной в конструкции БРЛС, являются приемопередающие элементы на арсениде галлия, имеющие более широкий частотный диапазон при работе в режиме РЭБ. Основной технологической проблемой явилась автоматизация серийного производства этих элементов для того, чтобы снизить их стоимость.

На заводе в г. Форт-Уорт фирма «Локхид Мартин» соорудила стенд для отработки интеграции системы датчиков. Главным элементом стенда является макет самолета JSF в натуральную величину, расположенный на вершине 12-метровой колонны. Макет может разворачиваться под разными углами к горизонту. На нем установлен полный комплект датчиков, присоединенный к компьютерной системе обработки данных, созданной целиком из комплектующих, представленных на коммерческом рынке, результаты работы которой выдаются на дисплеи в расположенный отдельно имитатор кабины самолета. Стенд используется для испытаний отдельных подсистем и для проверки общей интеграции всех систем. В ходе серийного производства на этом стенде отрабатываются все новые системные решения перед их внедрением на реальный самолет.

В программе JSF фирмы «Локхид Мартин» также использовались два летающих стенда - самолеты F-16 и S-3, на которых пытались отработать оклейку обшивки ЛА полимерной радиопоглощающей пленкой ЗМ вместо покраски. Использование подобной «обойной» технологии в течение жизненного цикла самолета позволяло сэкономить более 300 кг краски. Но по результатам испытаний было принято решение отказаться от оклейки в пользу окраски спецкрасителями с содержанием РПМ.

В числе новых разработок, внедренных фирмой «Локхид Мартин» на новом самолете, есть революционные электрогидростатические приводы, запитываемые от электрической системы. В результате, полностью отпадает нужда в централизованной гидравлической системе, а приводы действуют от управляющего электрического сигнала. Для испытаний этих приводов, а также для отработки прогностической системы мониторинга технического состояния самолета использовалась ЛЛ F-16AFTI.

На самолете F-16 также отрабатывалась конструкция нерегулируемого воздухозаборника на скоростях до числа М=2. В канале заборника ЛЛ вместо управляемого отсекателя пограничного слоя на входе в двигатель была установлена стационарная конструкция, смоделированная на компьютере и предназначенная для той же цели. Канал воздухозаборника JSF формуется из композитов зацело, без крепежа. К планеру самолета канал заборника монтируется с помощью фланцевых соединений, «вживляемых» в его конструкцию. Если бы канал заборника производился по уже отработанной технологии, применяемой на самолетах F-22 или F/A-18, в его конструкции присутствовало бы более 22000 дополнительных единиц различного крепежа. «Локхид Мартин» не ставила перед собою задачи отработать технологии серийного производства на опытных самолетах. Вместо этого инженеры-разработчики стремились максимально упростить конструкцию ЛА.

По мнению технологов, общность конструкции трех вариантов самолета как раз и заключается в применении ко всем трем одних и тех же технологических процессов сборки, что особенно важно для палубного варианта, имеющего наименьший коэффициент общности с двумя другими. В частности, на палубном варианте будут устанавливаться более мощные шпангоуты, за кабиной (на месте, высвобожденном от подъемного вентилятора), чтобы воспринимать значительные ударные нагрузки на планер при посадке на палубу.

При конструировании планера большое внимание было уделено созданию больших композитных панелей обшивки, сопрягаемых с минимальными зазорами. Сопряжение осуществлялось с использованием компьютерной системы CATIA, разработанной и впервые примененной в ходе программы истребителя F-22. В результате самолет имел гораздо меньше швов, а толщина швов оказалась гораздо меньше, чём при применении традиционных технологий. Демонтаж большой панели давал прекрасный доступ к агрегатам внутри планера, кроме того, снижалась радиолокационная замет-ность ЛА. В швах стыков панелей практически отсутствовали ступеньки. Но, как выяснилось в ходе кампании «борьбы за вес», подобные решения оказались менее выгодными с точки зрения экономии массы, и от них пришлось отказаться.

Конструктивно самолет при сборке состоит из четырех базовых блоков. Силовая часть крыла, а также носовая часть фюзеляжа с кабиной будут изготавливаться фирмой «Локхид Мартин». Передние и задние кромки крыла и ГО будут изготовляться заводом в г. Палмдэйл. Центральная часть фюзеляжа будет изготавливаться фирмой «Нортроп Грумман», а задняя часть фюзеляжа и вертикальное оперение -концерном «ВАЕ».

Сборочные узлы будут поставляться на линию окончательной сборки уже «нашпигованные» подсистемами. Окончательная сборка самолетов, несмотря на свою протяженность во времени (5 месяцев), будет достаточно простым делом. В конце 2005 г. дебатировался вопрос о создании второй и даже третьей сборочной линии (в странах -партнерах по программе), но решение данного вопроса будет зависеть от объема дальнейшего финансирования. Планируемый темп выпуска на одной линии составит 17 самолетов в месяц, в случае необходимости его можно будет увеличить до 20 самолетов в месяц. Этот график соответствует современным планам ВВС, ВМС и КМП США, а также ВВС и ВМС Великобритании о заказе 3000 самолетов данного типа. В случае поступления дополнительных экспортных заказов будет рассматриваться вопрос об организации дополнительных сборочных мощностей, в частности, на калифорнийских заводах фирмы, в Англии и/или в Италии.
Всего в команду, возглавляемую фирмой «Локхид Мартин», входит несколько десятков субподрядчиков, разбросанных по 20 штатам США, Канаде, Великобритании и Голландии. Все субподрядчики разбиты на несколько групп, которые возглавляют крупные фирмы или филиалы, такие как «Сканк Уоркс» фирмы «Локхид Мартин», «Нор-троп Грумман» и «ВАЕ», которым подчиняются более мелкие субподрядчики, проектировщики и поставщики сырья.

Во второй группе, окончательно сформированной в ноябре 2000 г., например, представлено более 40 компаний. Основной задачей группы являются меры по снижению стоимости систем самолета. В частности, за шасси отвечает фирма «BF Гудрич». Интересно, что многие субподрядчики участвовали в конкурирующих программах JSF как у «Боинга», так и у «Локхид Мартин». Это, в частности, касается той же «BF Гудрич», которая была занята в проектировании топливной системы для JSF фирмы «Боинг».

(продолжение следует)

Авиация и космонавтика №3 2007 С.30-36

Категория: НИОКР | Добавил: pentagonus (02.11.2009) | Автор: И. Кудишин

Просмотров: 3989 | Рейтинг: 0.0/0 |
Всего комментариев: 0

avatar


Copyright MyCorp © 2018

Рейтинг Военных Ресурсов