Авиация и космонавтика 2001 09

JSF, ПРОВЕРКА НЕБОМ

Иван КУДИШИН

Наш журнал неоднократно писал о программе разработки и испытаний самолета JSF. Вне всякого сомнения, программа JSF, одна из наиболее амбициозных в истории мирового авиастроения, во многом определит облик истребителя XXI века и окажет влияние на развитие боевых авиационных комплексов не только в США, но и в других странах мира.

Сегодня мы продолжим публикацию информации об этой программе и расскажем о ходе летных испытаний самолетов Х-32 и Х-35.

Как известно, особенностью самолета JSF является способность осуществлять короткий взлет и посадку. В определенной мере предтечей JSF являлся отечественным сверхзвуковой СВВП Як-141. Глупо говорить о прямом копировании, но хвостовая часть Х-35В, одного из конкурирующих вариантов JSF, весьма напоминает Як. В отечественной прессе появлялись сообщения о передаче документации на Як-141 коллегам из США. На презентации учебно-боевого самолета Як-130, прошедшей на территории ЛИИ 8 августа 2001 (подробную статью о Як-130 читайте в ближайших номерах "Авиации и Космонавтики"), главный конструктор Константин Федорович Попович любезно согласился прокомментировать подобные слухи. "Наша фирма никогда официально не делилась результатами работ по Як-141 с американцами. В целом, поворотное сопло - в большей степени епархия двигателистов, а не самолетчиков. Что же касается нас, то мы, увидев X-35В, получили моральное удовлетворение. Як-141 единственный раз был показан на Западе, в 1992 г. в Фарнборо. Тогда наши представители заявляли, что самолет обогнал работы американцев не менее, чем на десять лет. Заявление сочли рекламой. Прошло десять лет - и мы видим Х-35В. Наше заявление не было рекламой!".

Увлекательная и, увы, печальная история Як-141 еще ждет своего исследователя, пока же речь о JSF. Редакция планирует постоянно отслеживать состояние работ по этой программе.

В конце мая 2000 г. был успешно завершен первый этап рулежных испытаний экспериментального самолета Боинг Х-32А, созданного в рамках программы JSF. Испытания подтвердили работоспособность систем самолета, включая управление шасси, тормоза и силовой установки. За первым этапом последовали скоростные пробежки самолета по аэродрому.

Программа летных испытаний самолета Боинг Х-32А началась 18 сентября 2000 г. Первоначально летные испытания должны были начаться еще в апреле - мае 2000 г., но из-за длительной забастовки инженерно-технических работников фирмы Боинг их пришлось перенести. 23 сентября 2000 г. на авиабазе Эдварде состоялся второй полет Х-32А. Первоначально полет планировался на 21 сентября, однако из-за сильного ветра был перенесен. Продолжительность полета составила 50 мин. Летчик-испытатель Фред Нокс заявил после полета, что "поведение самолета оказалось таким, какое мы получили на пилотажных стендах". Самолет облетали шесть летчиков фирмы Боинг и ВВС США. В ходе программы летных испытаний удалось выполнить не только все задачи, поставленные перед самолетом в рамках данного этапа программы летных испытаний, но также получить ценнейшую дополнительную информацию помимо того объема, который

был прописан в контракте с ВВС США. Фред Нокс отметил как высочайшую заслугу команды разработчиков самолета то обстоятельство, что программа была выполнена в беспрецедентно короткие сроки и с максимальным эффектом. Одним из факторов, обеспечивших этот успех, бесспорно, является высокий уровень использования в программе моделирования и имитаторов. В ходе полетов Х-32 летал в точности, как его математическая модель, установленная в тренажер. Самолет развивал сверхзвуковую скорость. Летное время было поделено примерно пополам между программами испытаний в вариантах самолета для ВВС и ВМС.

Х-32А продемонстрировал возможности самолета с горизонтальным взлетом и посадкой (вариант для ВВС) и самолета палубного базирования для ВМС. Этот факт, по словам представителя фирмы Боинг Ф. Статкуса, является дополнительным подтверждением высокой степени общности различных вариантов самолета JSF, предлагаемых фирмой Боинг. Степень общности по-прежнему является одним из основополагающих требований заказчика, причем два экспериментальных самолета должны продемонстрировать возможности всех трех вариантов, предполагаемых к запуску в серию. В частности, Х-32А продемонстрировал нормальную управляемость при заходе на посадку на авианосец с большим углом атаки и частично - возможности при укороченном взлете варианта СУВВП. Эти результаты будут использованы при летных испытаниях самолета СУВВП Х-32В, опять же, благодаря высокой степени общности всех трех вариантов самолета.

В ходе программы летных испытаний можно выделить следующие этапы:

- Первый полет, состоявшийся 18 сентября 2000 г. - самолет перелетел с заводского аэродрома в г. Палм-дэйл, на авиабазу Эдварде.

- Испытания по заходу на посадку на малой скорости. В течение ноября и декабря 2000 г. самолет Х-32А под управлением представителя заказчика, летчика Ф. Йэйтса, успешно выполнил серию заходов на посадку, свойственных для самолета палубного базирования, достигнув параметров, удовлетворяющих требованиям ВМС США.

- Первая дозаправка в воздухе. В декабре 2000 г. самолет на высоте 6100 м, летя со скоростью 435 км/ч, пристроился к жесткой штанге заправки самолета КС-10 и выполнил имитацию дозаправки в воздухе, без каких бы то ни было проблем.

- Выход на сверхзвук. 21 декабря 2000 г. самолет Боинг Х-32А с летчиком Э. Кабрерой из ВВС США вышел на сверхзвук на высоте 9200 м.

- Испытания грузоотсека. В январе 2000 г. на фирме Боинг были успешно завершены акустические и вибрационные испытания бокового грузоотсека самолета Х-32А как при наличии, так и в отсутствие в отсеке элементов вооружения.

Х-32В на газовочной яме

После 66 испытательных полетов общей продолжительностью 50.4 летных часов самолет Боинг Х-32А, созданный в рамках конкурса JSF, в начале февраля 2001 г. завершил программу летных испытаний, названную "одной из наиболее успешных программ летных испытаний за всю историю".

Второй самолет, участвующий в программе летных испытаний, Х-32В, оснащен двигателем с поворотным вектором тяги и призван продемонстрировать возможности укороченного взлета и вертикальной посадки. Силовая установка самолета прошла весьма объемные стендовые испытания, включавшие в себя более 1000 переходов с режима горизонтальной тяги на режим вертикальной тяги и обратно. На заводе фирмы Пратт-Уитни в г. Вест Палм Бич, Флорида, в конце января 2000 г. завершились испытания двигателя, который был затем установлен на Х-32В перед испытаниями на вертикальных режимах тяги. В феврале - марте, после переборки и тщательного осмотра состояния узлов и агрегатов, двигатель прошел стендовые испытания на режимах, соответствующих реальному боевому вылету самолета.

В начале 2001 г. самолет Х-32В начал программу наземных газовок и рулежек на малых и средних скоростях (до ПО км/ч) на аэродроме в Палмдэйле. По словам летчика-испытателя Д. О'Донахью, на земле самолет ведет себя точно так же, как Х-32А. Первый полет Х-32В состоялся в марте 2001 г. Программа летных испытаний впоследствии должна была переместиться в Центр боевого применения авиации ВМС США в Патуксент-Ривер.

Самолет Х-32В имеет минимальные внешние отличия от Х-32А, в частности, видоизмененную нижнюю губу воздухозаборника.

7 марта 2001 г. экспериментальный самолет Х-32В завершил программу наземных испытаний в режиме укороченного взлета и вертикальной посадки. В ходе пробежек и газовок сопло двигателя Пратт Уитни F119-614 отклонялось на различные углы от своего горизонтального положения, значения тяги достигали максимального бесфорсажного значения.

13 апреля, во время третьего испытательного полета, самолет Х-32В перешел из режима горизонтальной тяги в режим висения и обратно.

11 мая 2001 г. самолет Х-32В перелетел в Центр боевого применения авиации ВМС Патуксент-Ривер, штат Мэрилэнд, где началась последняя стадия летных испытаний.

Газовки с переводом двигателя с маршевого режима на режим вертикальной тяги и обратно также производились шеф-пилотом программы самолета Х-32 Дэннисом О'Донахью на привязи, причем самолет располагался над газовочной ямой. Испытания подтвердили полную интеграцию и работоспособность систем самолета.

Наземные газовки являлись важной частью мер по снижению риска в ходе летных испытаний экспериментального СУВВП Х-32В. В их ходе была продемонстрирована легкость перехода с режима на режим и гибкость системы непосредственного управления вектором тяги двигателя. Эта способность силовой установки Х-32В даст самолету возможность очень быстро (за 1…3 с) переходить от самолетного режима на режим висения и обратно, минимизируя время нахождения на неустойчивом переходном режиме, причем как вблизи, так и вдали от земного экрана. Это, по словам разработчиков, кардинально отличает новый СУВВП от "Харриера", который на режиме вертикальной тяги нуждается в земном экране, и затем переходит из него в режим висения без влияния земли.

Испытание Х-32В на режиме вертикального взлета-посадки

В ходе летных испытаний Х-32В планировалось сначала продемонстрировать переход из режима висения в горизонтальный полет, а затем, после отработки этого элемента - и возможность вертикальной посадки.

Возможности Х-32В уверенно висеть и переходить с режима на режим многократно подтверждались компьютерными имитациями и полетами на тренажерах, а также результатами стендовых испытаний двигательной установки самолета, в ходе которых было произведено 1300 газовок. Интегрированная система управления самолетом и двигателем, а также законы управления, заложенные в нее, были проверены и признаны готовыми к летным испытаниям. В январе 2001 г. двигательная установка Х-32В дважды была подвергнута испытаниям, в ходе которых она работала на режимах, соответствующих таковым в ходе боевого вылета.

Вариант СУВВП экспериментального истребителя Локхид Мартин X-35В, начал программу испытаний силовой установки на режиме создания вертикальной тяги в конце февраля 2001 г. Газовки осуществлялись на привязи, причем самолет устанавливался на специальной стальной решетчатой крышке над газо-вочной ямой - прямоугольным углублением, снабженным системой воздуховодов, способствующих свободному выводу реактивных струй силовой установки. Газовочная яма была создана для того, чтобы избежать влияния земли при газовках на привязи. Во время испытаний самолетом управлял английский летчик Саймон Харгривз с фирмы ВАе сис-темз.

Подготовка Х-35В к вертикальном взлету

Испытания Х-35В в режиме вертикального висения

Ранее силовая установка самолета, состоящая из двигателя JSF119-611, системы струйных рулей, вертикального вентилятора и приводного вала вентилятора, была успешно испытана на стенде 12 мая 2001 г. на заводе в г. Палмдэйл, штат Калифорния. Команда технического персонала программы JSF фирмы Лок-хид Мартин закончила монтаж подъемного вентилятора, поворотного сопла маршевого двигателя и прочего оборудования для обеспечения работы силовой установки на режимах вертикальной тяги. Незадолго до этого приводной вал и подъемный вентилятор успешно прошли очередные испытания на максимальную продолжительность работы и показали себя полностью надежными. С 24 мая по начало июня 2001 г. самолет Х-35В под управлением британского летчика - испытателя фирмы ВАе Системз Саймона Харгривза 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.

Летные испытания самолета Х-35В начались 23 июня серией вертикальных взлетов и посадок. Основным летчиком - испытателем является С. Харгривз, имеющий большой налет на СВВП "Харриер". Главным принципом, заложенным фирмой Локхид Мартин в программу испытаний прототипов нового истребителя, является максимально возможное соответствие опытных и серийных самолетов. По мнению представителя фирмы, реализация этого принципа помогает не только сэкономить значительные суммы денег на аппроксимации данных прототипа на серийный самолет, но и избежать многих неприятностей при переходе к серийному производству.

Силовая установка СУВВП показала себя весьма надежной и обладающей значительными резервами тяги даже в условиях жары и высокогорья. Самолет готов к переходу на горизонтальный режим полета и выходу на сверхзвук. Устойчивость и управляемость на режиме вертикальной тяги, по отзывам Харгривза, были очень хорошие.

В 6.30 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 показал прекрасную точность управления и приемистость.

29 июня майор авиации Морской пехоты США Арт Томассетти совершил на Х-35В вертикальный взлет, висение и посадку. Ранее Томассетти уже ознакомился в полете с самолетами Х-35 модификаций А и С. 2 июля к "Клубу летчиков Х-35В" присоединился командир эскадрильи Джастин Пэйнс из британских ВВС, строевой летчик, имеющий большой опыт полетов на СВВП "Харриер".

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