У червні 1956 року ЦРУ розпочало експлуатацію нового літака-розвідника U-2. Висотні характеристики цієї машини робили її недосяжною для існуючих радянських засобів протиповітряної оборони. Однак в ЦРУ працювали добре проінформовані реалісти – вони знали, що вже найближчим часом (упродовж 18-24 місяців) U-2 стане уразливим для нових засобів ППО. Вирішенням проблеми мало стати радикальне збільшення швидкості польоту: на зміну дозвуковому U-2 мав прийти новий літак зі швидкістю, яка утричі перевищувала швидкість звуку.
ЗМІСТ СТАТТІ:
Концепція
Створення літака з такими високими швидкісними характеристиками вимагало вирішення цілої низки технічних проблем, ключовою з яких було освоєння технології конструкційних матеріалів, здатних тривалий час витримувати надзвичайно високу температуру. Замовник, прагнучи звести до мінімуму технічний ризик, вимагав обмежити нововведення до галузі аеродинаміки та матеріалів, відмовившись від оптимальних для високих швидкостей прямоточних реактивних двигунів на користь традиційних турбореактивних. Також новий розвідник мав самостійно стартувати з аеродрома – замість популярної у той час для перспективних проєктів, але технічно складної концепції повітряного старту (з запуском з літака-носія). Стартова маса літака не мала перевищувати 100000 фунтів (45360 кг).
Остаточні вимоги до нового розвідника були сформульовані в середині 1958 р. Єдиним підрядниками, які наважились взятись за такий амбітний проєкт, були фірми Lockheed та Convair. Lockheed перебував у кращому становищі. Він уже мав у своєму портфоліо проєкт надзвукового літака-розвідника А-11, який відповідав основним вимогам замовника: використання турбореактивних двигунів, самостійний старт з аеродрому і обмеження злітної маси (для А-11 цей показник становив 92000 фунтів – 41730 кг). Convair же розвивав іншу концепцію. Його проєкт надзвукового розвідника FISH передбачав застосування прямоточних реактивних двигунів і старт з літака-носія (модифікованого надзвукового бомбардувальника B-58B Hustler).
Попри це фахівці Convair взялись за роботу. При цьому вони спирались на досвід створення бомбардувальника B-58, винищувачів F-102 Delta Dart i F-106 Delta Dagger. Насамперед, це стосувалось стільникових панелей з нержавіючої сталі як головних конструктивних елементів, а також застосування капсули для порятунку пілота замість традиційного катапультного крісла (це дозволяло обійтись без скафандра). Зрозуміло, використовувались і напрацювання з проєкту FISH. Ця спадкоємність підреслювалась назвою нового проєкту – Kingfish.
Читайте також:
- Останній торпедоносець: Аргентинський експеримент з IA-58 Pucará
- Старий воїн готовий до бою: Все про пакистанські «Міражі»
Еволюція проєкту
Базовий проєкт, позначений як Kingfish Lower, спирався на компонуванні FISH з нижнім (під фюзеляжем) розташування повітрозабірника. Надалі конструкція допрацьовувалась під кутом пошуків шляхів зниження ефективної площі розсіювання. Характеристики ефективної площі розсіювання вимірювалися на радіолокаційному полігоні поблизу Індіан-Спрінгс, штат Невада, з використанням моделей у масштабі 1:8.
Як і Kingfish Lower, інші три початкові конфігурації класифікувалися за розташуванням повітрозабірників.
У варіанті Smelt повітрозабірники розміщувалися над крилом, були спрямовані трохи вгору та нахилені назад.
У Herring повітрозабірники також розташовувалися над крилом, але були повернуті дещо вбік і також нахилені назад.
Kingfish Upper використовував повітрозабірник, розташований зверху фюзеляжу. Кожен із чотирьох варіантів розміщення повітрозабірників мав власні проблеми з точки зору ефективної площі розсіювання, конструкції та аеродинаміки. Однак найбільш перспективними виявилися Smelt і Herring. Остаточна конфігурація повітрозабірників у проєкті Kingfish стала комбінацією Smelt-Herring.
Для фінальних випробувань ефективної площі розсіювання була побудована детальна модель остаточної конфігурації у масштабі 7:10. Такий масштаб обрали тому, що модель була майже ідентичною за розмірами до вже наявної повнорозмірної моделі FISH. Переробка існуючої конструкції дозволяла виконати роботи швидше й дешевше, ніж створення повнорозмірної моделі з нуля.
Остаточна конфігурація Kingfish являла собою одномісний літак із дельтаподібним крилом великої стрілоподібності по передній крайці. Два вертикальні кіля встановлювалися зверху на крилах урівень із задньою крайкою. Літак мав злітну масу 103200 фунтів (46720 кг), з них 62750 фунтів (28463 кг) припадало на пальне. Довжина літака становила 22,43 м, висота – 5,59 м. Розмах крила становив 18,29 м. Площа крила дорівнювала 168,62 квадратним метрам.
Передні та задні крайки крила виготовлялися з зубчастих сталевих панелей із вставками з пірокераму (високоміцного склокерамічного матеріалу з надзвичайно низьким коефіцієнтом термічного розширення – він не тріскається від різких перепадів температур), армованого графітом. Конструкцію фюзеляжу утворювали сталеві стільникові сендвіч-панелі, укріплені шпангоутами та лонжеронами. Особлива увага зверталась на виготовлення передніх крайок, оскільки вони піддавалися нагріванню до 425 градусів за Цельсієм. Крайки складалися з трикутних панелей із пірокераму, укріплених сталевими ребрами, при цьому плоскі кромки вставок із пірокераму формували передню крайку.
Літак оснащувався двома турбореактивними двигунами Pratt & Whitney JT11 з форсажними камерами, розташованими по боках фюзеляжу. Рятувальна капсула типу B-58 усувала необхідність для пілота носити висотний гермокостюм. Дозаправлення в повітрі здійснювалося через приймальний вузол на верхній поверхні носової частини. Шасі мало звичайну триопорну схему з носовою стійкою.
Читайте також:
- Історія Rosie the Rocketeer: Літачок з «базукою»
- Бізнес-джет в однострої: Як Pilatus PC-24 пробивається на військовий ринок
Розрахункові характеристики
Розрахункова крейсерська швидкість і висота польоту для Kingfish становили, відповідно, 3,2 М і 26000 м. Максимальна висота польоту дорівнювала 30000 м. Профіль типового розвідувального польоту поділявся на три частини: початкову ділянку, тактичну ділянку та завершальну ділянку. Літак мав дозаправлятись в повітрі від танкера KC-135 до і після тактичної частини маршруту.
Початкова ділянка починалася зі зльоту з бази на континентальній території США. Для набору висоти та розгону до крейсерської швидкості літаку було потрібно приблизно 350 км. Для дозаправлення слід було знизитись до За 600 км до першої точки зустрічі для дозаправлення пілот переводив двигуни на режим малого газу та дозволяв літаку знизитися до 35 000 футів (10670 м) і сповільнитися до дозвукової швидкості. Цей маневр льотчик починав виконувати за 600 км до точки дозаправки. Дальність польоту оцінювалась у 4000 морських миль (7400 км).
Вибір
Convair і Lockheed подали свої пропозиції 20 серпня 1959 р. Хоча Kingfish забезпечував кращі льотні характеристики та меншу ефективну площу розсіювання, проєкт конкурентів під позначенням A-12 був дешевшим, відзначався меншим ступенем технічного ризику і мав більшу оперативну дальність. 29 серпня переможцем в конкурсі оголосили Lockheed, але за однієї умови: компанія мала довести працездатність своєї концепції зменшення ефективної площі розсіювання A-12. Вимога ця була виконана до середини січня 1960 р., а вже 11 лютого підписали контракт на дванадцять літаків A-12.
Convair ще деякий час працювала над проєктом, досліджуючи геометрію двовимірних сопел двигунів, але в лютому 1960 р. остаточно завершила роботу над програмою Kingfish. Історія цього проєкту і конкурсу, для якого він створювався – наочний приклад того, що технологічно передові екземпляри часто програють змагання більш консервативним. І в принципі вибір на користь А-12 можна вважати виправданим: літак SR-71 Black Bird, який розвинувся з цього проєкту, виявився цілком вдалим. Він експлуатувався ПС США понад 30 років – з 1966 до 1998 р.
Читайте також:
