Главная Pentagonus Регистрация

Вход




Приветствую Вас Гость | RSS Четверг, 24.05.2018, 02:54
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: 2
Гостей: 2
Пользователей: 0

Top secret


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

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

 

И. Кудишин

Разработка программы лётных испытаний самолётов  F-35

С 1994 по 2002 финансовый год на программу в США было ассигновано 5 миллиардов 565,3 миллиона долларов - не так много, если сравнивать эту сумму с затратами на создание другого истребителя пятого поколения, F-22 (более 31,5 млрд. цолл.). Тем не менее, создание первого в истории авиации боевого самолета единой конструкции для ВВС, флота и КМП американские военные называют «самым амбициозным военным проектом всех времен».

Самолет-демонстратор с горизонтальным взлетом и посадкой после успешной отработки программы испытаний в варианте для ВВС был модифицирован в СКВВП, который должен был производить укороченный взлет с разбегом 204 м и садиться вертикально при массе 16070 кг, что всего на 550 кг меньше, чем заявленная на момент начала испытаний максимально возможная масса при висении для серийного самолета. Второй самолет-цемонстратор Х-35С был построен для того, чтобы продемонстрировать возможность захода на посадку с углом атаки до 11.2 град, в диапазоне скоростей от 252 до 263 км/ч согласно требованиям ВМС США. Он имел большую площадь крыла и ГО. В ходе испытаний Х-35С, выполнив 252 имитации движения по глиссаде, полностью подтвердил расчетные параметры захода на посадку на авианосец

С 24 мая по начало июня 2001 г. самолет Х-35В под управлением британского летчика-испытателя Саймона Каргривза закончил программу наземных газовок и взлетов на привязи в режиме вертикальной тяги, и был подготовлен к началу летных испытаний в режиме укороченного взлета и вертикальной посадки.

24 июня Х-35В совершил вертикальный взлет, на 35 секунд перешел в режим устоявшегося висения на высоте около 8 м, а затем совершил вертикальную посадку. Харгривз отозвался о характеристиках устойчивости самолета так: "Я ощущал себя скорее не летчиком, а пассажиром."

Двигатель JSF-119-611 (еще с ранним индексом) показал прекрасную точность управления и приемистость.

Следующим этапом испытаний стали переходы на режим устоявшегося висения, переходы к крейсерскому режиму и обратно, серии укороченных взлетов и вертикальных посадок. Испытания продолжались сначала на базе Эдварде, а затем - в Центре боевого применения авиации ВМС в Патуксент-Ривер.

В середине августа 2001 г. данные, полученные в ходе программы летных испытаний, были переданы в Единую комиссию по программе JSF. Программа летных испытаний самолета F-35 была первоначально рассчитана на 15000 летных часов, но впоследствии, для экономии средств и времени, ее урезали до 10185 летных часов.

Для выдерживания графика постройки предсерийных образцов фирме необходимо было четко организовать работу нескольких тысяч подрядчиков и субподрядчиков, разбросанных по разным странам в 11 часовых поясах. Для испытаний планировалось построить шесть самолетов модификации А, пять - В и четыре - С. Шеф-пилотом испытательной программы назначен Джон Бизли, в программе также" будут принимать участие испытатели Арт Томасетти от фирмы «Локхид Мартин» и Грэхем Томлинсон от «ВАЕ Системз». На самолетах также будут летать строевые летчики ВВС, ВМС, КМП, Британских Королевских ВВС и флота.

Все датчики и элементы БРЭО проходят интенсивные наземные испытания в условиях, максимально приближенных к летным. Время непрерывной работы датчиков в их ходе составляет более 40 часов. Предстоит интеграция всего комплекса БРЭО и его летные испытания на ЛЛ. В сентябре 2005 г. все системы самолета впервые были запитаны электроэнергией. Отказов при этом не случилось, что можно считать большим успехом разработчиков, ведь F-35 является наиболее «электронно/электрически» насыщенным самолетом в истории ВВС США, да и, пожалуй, в мире. Но все же, первый предсерийный F-35 отправился в первый полет, не оснащенный индикатором на стекле шлема летчика. Шлем все еще находится в разработке, основная проблема в ходе которой -соблюдение жестких требований по массе, чтобы не травмировать летчика при катапультировании.

На первом этапе испытаний предсерийные самолеты будут иметь ограничения по применению оружия, а также несколько сокращенный состав пассивных датчиков, позволяющий самолету действовать лишь в одиночку. На втором этапе испытаний, продолжительностью в 20 месяцев, ограничения по использованию вооружения будут сняты, на самолеты установят альтернативные двигатели F136, а пассивные датчики позволят собирать и обмениваться тактической информацией на уровне звена. На третьем этапе будут проведены испытания систем вооружения для ВВС и ВМС Англии, и на самолеты будут поставлены все предусмотренные проектом датчики.

В дополнение к самолетам, используемым для летных испытаний, фирма «Локхид Мартин» произведет девять планеров для различного рода наземных испытаний. Семь из них будет разрушено в ходе статических и усталостных тестов, а один планер - использован для замеров ЭПР. К летным испытаниям также привлечена ЛЛ CATBird («ЛЛ по отработке интегрированного БРЭО») на базе самолета Боинг-737, на которой отрабатывается архитектура БРЭО и, в частности, его БРЛС. ЛЛ будет дооборудована имитациями элементов конструкции и несущих поверхностей F-35, чтобы воспроизвести взаимное расположение всех электронных и оптических датчиков испытываемого самолета.

18-19 сентября 2006 г. летчик Джон Бизли впервые произвел серию из 12 газовок на самолете АА-1. В ходе их сначала был реализован режим «максимал», а затем - и «полный форсаж». На режиме полного форсажа двигателем F135 было достигнуто значение тяги более 18160 кгс. Декларируется, что это - самая высокая тяга, когда-либо показанная двигателем реактивного истребителя. Таким образом была преодолена последняя ступень испытаний перед первым полетом.

Вооружение

Самолет должен нести широкую гамму вооружения, предназначенного для поражения наземных, надводных и воздушных целей.

Для поражения воздушных целей истребитель может оснащаться УР средней дальности AIM-120 AMRAAM, а также ракетами малой дальности AIM-9M «Сайдуиндер» или перспективными высокоманевренными УР AIM-9X либо AIM-132 ASRAAM (британской разработки).

Вооружение размещается в двух бортовых грузоотсеках, расположенных в нижней части центральной секции фюзеляжа. Грузоотсеки оснащены катапультными ПУ с пневмоприводом.

Типичная внутренняя подвеска (варианты А и С) - две ракеты AMRAAM и две КАБ GBU-31 JDAM калибром 908 кг. Альтернативный вариант подвески - два AMRAAMa плюс восемь КАБ малого калибра (SDB). На внутренней подвеске могут размещаться также: КР AGM-154 JSOW (на самолетах ВВС), КАБ «Пэйвуэй» II калибром 227 кг и GBU-38 и GBU-32 JDAM (227 и 454 кг), британская перспективная КАБ PGB (227 кг), РБК CBU-103M105 «Рокай», ПТУР «Бримстоун», а также британские УР воздушного боя малой дальности ASRAAM. На шести (у варианта А) или семи (у В и С) узлах внешней подвески (шесть съемных пилонов под крылом, один - осевой под фюзеляжем), предназначенных для использования в конфликтах малой интенсивности, может быть размещено, к примеру, до 24 КАБ SDB, а также другое негабаритное вооружение из перечисленного ниже ассортимента: перспективные тактические крылатые ракеты AGM-158 JASSM или SLAM-ER (ВМС и КМП), противотанковые УР типа «Мейврик», противорадиолокационные ракеты HARM (США) или ALARM (ВМС Великобритании), корректируемые авиабомбы типа JDAM и «Пейвуэй» II и III калибром от 227 До 908 кг, свободно-падающие авиабомбы калибром 225, 454 и 908 кг, разовые бомбовые кассеты «Рокай» и УР ASRAAM и AIM-9X. Кроме того, самолет может нести до 4 1612-литровых ПТБ и транспортные контейнеры MXU-640/CNU-08.

Центральный узел на СКВВП и самолетах палубного базирования предназначен для размещения пушечного контейнера.

Пилоны имеют следующую грузоподъемность: центральный - 454 кг, внутренние: два по 1135 кг (на вариантах А и С) или по 568 кг (на В) и два по 159 кг, внутренние подкрыльевые -по 2270 кг, средние - по 1135 кг и внешние - по 136,2 кг. Таким образом, максимальная масса носимого вооружения составляет: для варианта А - 9670,4 кг, для В - 8989,4 кг и для С - 10124,4 кг.

В случае успешного развития американо-британских партнерских отношений в рамках программы, исчезнет последнее препятствие к включению в номенклатуру вооружения F-35 европейской тактической КР «Сторм Шэдоу»/«Скальп», которая в настоящее время уже имеется в Англии на вооружении. Эта мера избавит британское МО от необходимости закупать в США альтернативный тип оружия аналогичного назначения. Возможна также интеграция с «бортом» F-35 других типов европейского вооружения.

В конструкции створок грузоотсеков применена технология «самозакрывания». Несмотря на жесткую и прочную конструкцию самих створок, они несут на себе подвесное вооружение, и при открывании на большой скорости в них возможно возникновение деформаций. Створки снабжены системой силовых элементов, а также высокоскоростными приводами и сервомоторами, которые в комплексе обеспечивают идеальное прилегание кромок створок к фюзеляжу и не требуют регулировки.

Некоторые изменения, в частности уменьшение объема и габаритов грузоотсеков, коснулись исключительно варианта СКВВП. В отличие от самолетов с нормальным взлетом и посадкой, он может нести на внутренней подвеске КАБ JDAM калибром не 900, а лишь 450 кг.

Фирма Локхид Мартин первоначально планировала оснастить пушкой только вариант сухопутного базирования. Самолеты для ВМС и корпуса морской пехоты должны были иметь съемное пушечное вооружение, устанавливаемое лишь для решения конкретных боевых задач. Место расположения пушечного контейнера пока окончательно не определено, скорее всего, это будет полуутопленный осевой подфюзеляжный пилон, с которого будет возможно применять пушку как при открытых, так и при закрытых створках грузоотсеков. В 2006 году начало обсуждаться решение оснастить встроенной пушкой все три варианта F-35 (видимо, после того, как ВВС США высказали заинтересованность в закупках варианта СКВВП).

Первоначально выбор типа пушечной установки для самолета JSF был сделан осенью 1999 г/ Было решено оснащать самолет модифицированной пушкой ВК 27 фирмы Маузер. Пушка имеет один неподвижный ствол и ротативное барабанное заряжание. Принцип работы автоматики - отвод пороховых газов. Темп стрельбы пушки достигает 1800 выстр./мин. Пушка имеет относительно небольшую массу и габариты и практически не отличается от германского варианта авиапушки ВК 27 фирмы «Маузер Верк». Благодаря применению эффективного дульного компенсатора по сравнению с прототипом, у пушки значительно снижена отдача и дульный импульс.

Однако в 2002 г. от маузеровской разработки было решено отказаться в пользу более привычной ротативной четырехствольной 25-мм пушки Дженерал Дайнэмикс GAU-12, разработанной на базе орудия, устанавливаемого на американских «Харриерах».

Пушка может одинаково хорошо применяться как по наземным, так и по воздушным целям. Прицельная дальность стрельбы по наземным целям у обоих образцов составит около 3.5 км, но из-за специфики конструкции выбранная GAU-12 имеет гораздо большее рассеивание снарядов. При работе по наземным целям это - очевидный недостаток, но в воздушном бою «облако» снарядов, создаваемое высокоскорострельным оружием в ходе одной короткой очереди, с гарантией поражает неприятельский самолет одним-двумя снарядами, что, в свою очередь, с высоким процентом вероятности гарантирует его уничтожение.

Силовая установка

Силовая установка Х-35 имеет в своей основе ТРДДФ F119, изначально созданный для истребителя пятого поколения F-22A «Рэптор».

F119 имеет тягу на полном форсаже 15890 кг и около 11800 кг на крейсерском режиме, являясь одним из самых мощных турбореактивных двигателей в мире. Основным требованием при его создании было обеспечение возможности крейсерского сверхзвукового режима. Двигатель имеет низкую степень двухконтурности, около 0.2, переразмеренный компрессор с интегрированными дисками ступеней и широкими монокристаллическими лопатками вентилятора и компрессора низкого давления. Двигатель двухвальный, с валами противоположного вращения для нейтрализации гироскопических моментов.

В отличие от F-22A, JSF является однодвигательной машиной и нуждается в двигательной установке с гораздо более высокой удельной тягой. Двигатель модели JSF119-611, переименованный в 2002 г. в F135, создан для самолета JSF фирмы «Локхид Мартин» и имеет переразмеренный компрессор диаметром 1.04 м и мощную турбину низкого давления. Эти меры увеличивают тягу двигателя и его степень двух-контурности, но основная цель, которую ставили разработчики в данном случае, была обеспечить привод подъемного вентилятора.

Система создания вертикальной тяги состоит из ПМД с поворотным подъемно-маршевым соплом и подъемного вентилятора, расположенного в носовой части самолета и приводимого посредством длинного вала от компрессора ПМД. Разобщительная муфта для отключения вентилятора расположена рядом с его каналом, а вал имеет в точках крепления гибкие переходники для того, чтобы компенсировать несоосность, если она возникнет при сборке или в ходе эксплуатации. Система «ПМД - вал - вентилятор» организована таким образом, что располагаемая тяга автоматически распределяется между вентилятором и ПМД, в результате чего ЛА находится в состоянии равновесия.

Максимальное значение приводной мощности вентилятора составляет 27-28 тыс. л. с. из 70-80 тыс. л. с, вырабатываемых турбиной низкого давления. Вентилятор приводится через редуктор с коэффициентом редукции 1.5. Редуктор имеет очень небольшую массу и, согласно заявлениям фирмы, не имеет ограничений по времени эксплуатации в штатных условиях. Это заявление весьма спорно, но согласно данным компьютерного моделирования боевой самолет будет находиться на режиме висения не более 1 минуты за боевой вылет.

Сам вентилятор диаметром 1.27 м имеет две противовращающиеся ступени с широкими лопатками. Его целиком проектировала фирма «Ролле Ройс». Система смазки опор вентилятора разработана фирмой «Аплисон». Вентилятор не имеет тормозов и может авторотировать в полете. В ходе первого полета с горизонтальным взлетом створки вентилятора самопроизвольно открылись, что привело к авторотации вентилятора в обратном направлении с частотой 1500 об/мин.

Зазор между лопатками вентилятора и стенками канала составляет 0.25 мм. Расход воздуха через вентилятор достигает 227 кг/с, максимальная тяга - 8170 кг, степень повышения давления - чуть более 2. При тяге ПМД на вертикальных режимах в 8100-8200 кг и отборе части воздуха высокого давления от компрессора ПМД для привода боковых струйных рулей, расположенных в крыле, суммарная тяга двигательной установки на стенде составляет 17500 кг. В ходе испытательных полетов обороты двигателя были ограничены до значения 90% максимала.

На режимах УВВП двигатель нуждается в повышенном расходе воздуха. Для обеспечения дополнительного подвода воздуха на верхней и нижней поверхностях фюзеляжа имеются открывающиеся дополнительные воздухозаборники.

В начале января 2001 г. на заводе фирмы Локхид Мартин на самолет-демонстратор Х-35В был установлен опытный образец подъемного вентилятора.

Вариант двигателя для самолета с горизонтальным взлетом и посадкой отличается облегченной турбиной, что объясняется отсутствием необходимости приводить в действие подъемный вентилятор. Ранее сообщалось, что сопло двигателя самолетов с горизонтальным взлетом и посадкой будет оборудовано системой УВТ в пределах +20 град, по вертикали, но в последних по времени источниках об этом не упоминается.
Фирма «Дженерал Электрик» получила контракт на разработку альтернативного варианта двигателя для самолета F-35 на базе ТРДДФ с переменной степенью двухконтурности F120, предназначавшегося для установки на истребители ATF, но проигравшего изделию фирмы «Пратт Уитни» в конкурсе. Согласно контракту, новая силовая установка, F136, должна быть полностью взаимозаменяема с двигателем F135. Она будет иметь гораздо более простую конструкцию, чем исходный двигатель, главным образом, благодаря отказу от переменной степени двухконтурности. Начиная с 2010-х годов, F-136 должен устанавливаться на часть парка истребителей F-35 при сборке или замене силовой установки в ходе ремонта.

Фирмы «Дженерал Электрик» и «Ролле Ройс» под давлением МО США были вынуждены отказаться от создания совместного предприятия по производству альтернативного двигателя F136. Заявление о создании данного СП планировали сделать в июле 2002 г. на выставке в Фарнборо, но затем было решено дождаться официального одобрения этого шага со стороны МО США. Представители последнего, в свою очередь, рассмотрев перспективы предприятия, "не обнаружили в них никаких преимуществ", а, кроме того, высказались в том смысле, что смена "вывески" генерального подрядчика (фирмы «Дженерал Электрик») может привести к негативным для США последствиям.

Тем не менее, доля фирмы «Ролле Ройс» в программе двигателя F136 составляет 40%. Естественно, учреждение СП было бы очень на руку англичанам, желающим упрочить свои позиции на американском рынке. Кроме того, F136 потенциально мог бы стать фаворитом, а не "альтернативной" силовой установкой для самолетов, поставляемых Британии.

Несмотря на отказ от организации СП, филиал фирмы «Ролле Ройс» в г. Индианаполис по-прежнему несет ответственность за производство вентилятора, элементов камеры сгорания и второй и третьей ступеней турбины низкого давления. Один из британских филиалов «Ролле Ройс» - фирма «Бристоль» - будет производить подъемные вентиляторы для СКВВП F-35B по отдельному контракту. Дженерал Электрик ответственна за 60-процентный объем работ: она разрабатывает пятиступенчатый компрессор, коробку приводов и систему автоматического управления двигателем. Ступени с третьей по пятую отливаются методом центробежного литья, все ступени имеют лопатки с отрицательной стреловидностью. Турбина высокого давления сагрегатирована с первой ступенью трехступенчатой турбины низкого давления в единый блок, причем ступени имеют противоположное вращение.

Первые три серии F-35 выпуска до 2008 г. будут оснащены исключительно двигателями «Пратт Уитни» F135. Начиная с дальнейших серий, на самолеты будут устанавливаться двигатели обоих типов. Фирма «Ролле Ройс» планирует агрессивное лоббирование двигателя F136 для оснащения британских самолетов F-35V

Согласно существующему графику работ, первый F-136 начнет стендовые испытания в 2007 г. и будет готов для установки на самолет в середине 2009 г. Несмотря на то, что в течение 2006 г. руководством МО США было озвучено решение об аннулировании программы F136, скорее всего, она «удержится на плаву», в основном, стараниями британской стороны.

Авиация и космонавтика №4 2007 С15-19

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

Просмотров: 2464 | Рейтинг: 0.0/0 |
Всего комментариев: 0

avatar


Copyright MyCorp © 2018

Рейтинг Военных Ресурсов