F-117 Nighthawk

Особенности конструкции F-117A

Самолет F-117A выполнен по аэродинамической схеме «бесхвостка» с низкорасположенным стреловидный крылом, V-образным хвостовым оперением и надкрыльевыми воздухозаборниками двигателей. Планер изготовлен в основном из традиционных алюминиевых сплавов, на долю титановых сплавов, композитов и керамики приходится всего 5%. Из композитов, в частности, выполнены створки отсека вооружения и шасси. Для снижения радиолокационной заметности планер выполнен с минимальным числом выступающих элементов, с внутренним размещением двигателей и вооружения; широко использованы радиопоглощающие материалы, установлены пассивные оптоэлектронные обзорноприцельные системы и другие малоизлучающие системы.

Крупный план окошка датчиков ИК системы обзора передней полусферы FLIR. Окошко расположено непосредственно перед фонарем кабины пилота. Системы FLIR и DLIR являются составным частями ИК обзорно-прицельной системы фирмы Тексас Инструменте. Этот «Найтхок» переоснащен более совершенной ИК системой TIF3 после операции «Буря в Пустыне» с турелью большего размера, чем турели ИК систем, установленные на Г-1 ПА в ходе постройки самолетов. Рядом с большим окошком ИК датчика видно окошко поменьше лазерного далыюмера-целеуказателя.

Применены также средства уменьшения ИК и акустической заметности самолета.

В архитектуре самолета реализованы фасеточные (граненые) формы, которые обеспечивают основную долю (90%) снижения ЭПР. Фюзеляж имеет необычную пирамидальную конфигурацию. Обычно наземные поисковые РЛС облучают ЛА под углами, лежащими в пределах 30 град вверх и вниз от горизонтальной плоскости, вследствие чего большинство поверхностей самолета F-117A наклонено под углом более 30 град от вертикали для отражения радиолокационных лучей вверх и вниз от направления на облучающую РЛС. В горизонтальной плоскости направления отражения от поверхности корпуса самолета F-117A и мест нарушения непрерывности обшивки сконцентрированы в нескольких узких секторах, а не распределены сравнительно равномерно, как на обычных самолетах. «Провалы» в отраженном сигнале между этими секторами трудно отличимы от фонового излучения, а сами сектора узки настолько, что РЛС не способна выделить отраженный сигнал на фоне естественного радиошума. Ориентация основных секторов определяется положениями передней и задней кромок аэродинамических поверхностей самолета, которые являются наиболее сильными отражателями. Кромки выдерживаются прямыми для сужения сектора. Другие компоненты самолета сориентированы таким образом, чтобы отражение от них происходило в заданных секторах. Ни один из секторов интенсивного отражения не направлен непосредственно вперед. Все щели (по контуру смотровых люков и оптических окон, в зонах сочленения фонаря кабины и фюзеляжа и т.д.) снабжены накладками с пилообразной кромкой; створки отсеков шасси, двигателей и вооружения также имеют пилообразные кромки, причем стороны «зубцов» ориентируются в направлении желаемого сектора.

Система FLIR включает три базовых элемента: камеру с узким полем зрения, большую зум-камеру и лазерный дальномер-целеуказатель. Система позволяет пилоту выполнять полет по маршруту, обнаруживать цель и применять оружие. На снимке хорошо видны две выдвинутых по бокам фюзеляжа за кабиной пилота радиоантенны инструментальной системы посадки.

Окошко системы FLIR забрано сеткой, снижающей электромагнитное отражение. Электромагнитный сигнал не проникает сквозь сетку, в результате чего луч не отражается от «шарика» турели. Шарик турели развернут на 80 градусов для защиты оптики системы FLIR.

Планер покрыт радиопоглощающим материалом. Использовано покрытие нескольких типов: композиционные материалы (КМ) и углепластик «филкоут». На внешней поверхности самолета и внутренних металлических элементах нанесена ферромагнитная краска. Практически все грани «фасеточного» планера F-l 17А обклеены лентами шириной приблизительно 10 см, выполненными, очевидно, из радиопоглощающего материала. Ряд участков обшивки (в частности, поворотные консоли хвостового оперения) имеют и более широкие листы обклейки. Поверх всех этих лент и листов, как и на остальную поверхность планера, нанесена матовая черная краска для снижения визуальной заметности в темное время суток.

Открывающийся вверх фонарь кабины, как и весь планер, имеет фасеточную форму. Фонарь выполнен в виде цельной конструкции. Пять панелей остекления имеют многослойное электропроводящее золотосодержащее покрытие для предотвращения PJI облучения внутрикабинного оборудования и снаряжения летчика (микрофона, шлема, очков ночного видения и т.д.; например, отражение лишь от шлема летчика может быть намного больше, чем от всего самолета). В то же время золоченое покрытие экранирует внутрикабинное излучение от работы бортовых электроприборов. Фонарь откидывается назад-вверх.

Окошко ИК системы обзора нижней полусферы DLIR расположено на нижней поверхности фюзеляжа правее ниши носовой опоры шасси. Система DLIR выполняет те же функции, что и FLIR, но только в отношении нижней полусферы. Интерьер ниши шасси, стойка шасси и внутренняя поверхность створки ниши окрашены глянцевой белой краской, электропроводка – черная.

DLIR

1. Сетка из тонкой проволоки

2. ИК камера

3. Лазерный дальномер-целеуказатель

Система DLIR работает совместно с системой FLIR. ИК обзорно-прицельная система по рекламным данным способна обнаруживать цели ночью с высоты полета 25 000 футов (7620 м). В комплексе системы FLIR и DLIR образуют ИК обзорно-прицельную систему IRAD (Infra-Red Acquisition and Designation). «Шарики» обоих подсистем идентичны. Летчик не чувствует разницы работает ли система FLIR или система DLIR.

Крупный план окошка системы DLIR. Как и окошко системы FLIR, окошко системы DLIR забрано сеткой, отражающей электромагнитное излучение.

Носовая опора шасси самолета YF-117A, выставленного в музее ВВС США, идентична носовой опоре шасси серийного F-117A. Стойка шасси и диск колеса покрашены в глянцевый белый цвет. Магистрали гидросистемы тормозов и управления поворотом колеса размещены на стойке опоры шасси. Ниша носовой опоры шасси закрывается одной створкой, которая откидывается на петлях вправо. Передние и задние кромки створки и ниши выполнены пилообразными для изменения направления отраженного PJI сигнала в сторону от облучающей самолет РЛС. Стойка снабжена подкосом, посредством которого производится уборка и выпуск опоры. Хорошо видная маркировка шины – Goodyear, а совсем не Таганка. Надпись фирмы-производителя шины выполнена белой краской специально для аэрошоу. Обычно надпись по цвету ничем не отличается от собственно шины. Привод разворота колеса носовой опоры шасси установлен на стойке слева. Изменение направления движения самолета в воздухе посредством поворота колеса носовой опоры шасси невозможно. Пилот рулит с помощью разворота колеса только на земле. Диаметр шины Goodyear носового колеса – 22 дюйма (55,9 см), ширина – от 6,6 до 10 дюймов (16,8 – 25,4 см). На носовых стойках большинства F-117A красной краской были нанесены последние три цифры серийного номера самолетов, в данном случае «781», серийный номер – 79-10781.

В результате принятых мер ЭПР самолета F-117А при его облучении с фронтальных и хвостовых ракурсов снижена до величины менее 1 м² (вероятно, порядка 0,1 м²), на других ракурсах она достигает 1 м². В то же время оптимизация формы планера из условия уменьшения PЛ заметности значительно ухудшила аэродинамику самолета: аэродинамическое качество F-117А при заходе на посадку составляет 4, что немногим выше, чем у ВКС «Спейс Шатгл».

Крыло большой стреловидности, трапециевидное, со скошенными фасеточными законцовками, двухлонжеронной конструкции. Низ крыла образован двумя плоскими поверхностями, верх – тремя плоскими поверхностями: центральной (по всему размаху), а также наклоненными вниз передней и задней. Поверхности аппроксимируют контур аэродинамического профиля. Органы управления на крыле включают зависающие элевоны (по два на каждой консоли крыла), служащие для управления по крену и тангажу.

Кабина одноместная с обзором только вперед. Летчик размещается на катапультируемом кресле Макдоннелл-Дуглас ACES II, обеспечивающем аварийное покидание самолета в полете и на стоянке. Сбоку фюзеляжа (сзади опознавательного знака) расположен съемный шестигранный выступ, а под фюзеляжем – небольшие цилиндрические выступы, которые являются радиоотражателями для РЛ сопровождения самолета во время учений, а кроме того маскируют истинные значения ЭПР самолета при облучении РЛС с разных ракурсов.

Цельноповоротные консоли V-образного хвостового оперения служат для управления только по курсу. Стреловидность консолей – порядка 65 град, угол развала 85 град. Консоли изготовлены из алюминиевого сплава с нанесением толстого слоя покрытия из РПМ. После того, как в 1985 г. в результате флаттера на одном из самолетов в полете разрушился киль (самолет совершил благополучную посадку), фирма Локхид разработала новый киль, имеющий кессон из термопластичного графитопластика и корневую часть, выполненную из нержавеющей стали. К 1993 г. все самолеты переоснащены новыми килями, что позволило снять ограничение на скорость, наложенное по условиям безопасности от флаттера.

Шасси трехопорное с управляемой носовой опорой. Все стойки одноколесные, убираются вперед. Размеры пневматиков основных опор 812x223 мм, носовой – 558x167 мм. Тормоза колес дисковые, вначале со стальными дисками, которые были впоследствии заменены на углеродные. Установлен автомат торможения. Сверху хвостовой части фюзеляжа расположен отсек тормозного парашюта. В хвостовой части самолета установлен тормозной крюк.

Самолет оснащен двумя двухконтурными турбореактивными двигателями Дженерал Электрик F404-GE-F1D2 (2x4900 кгс).

Интерьер ниши носовой опоры шасси, вид спереди назад. На самолете предусмотрен аварийный ручной выпуск шасси в случае отказа гидросистемы. Створка шасси снабжена индивидуальным гидроприводом для открывания/закрывания. Интерьер ниши и внутренняя поверхность створки окрашены в глянцевый белый цвет (FS17875). На белом фоне хорошо видны протечки гидросистемы. Различные блоки внутри ниши шасси окрашены в черный цвет. В блоках размещены источники электропитания для посадочной фары и гидронасосов тормозов и системы уборки-выпуска шасси. В передней части ниши установлен датчик температуры цвета натурального металла.

Передняя часть ниши носовой опоры шасси – свободное пространство для размещения колеса и стойки в убранном положении. Головки болтов внутри ниши шасси окрашены в красный или в серый цвет для предотвращения коррозии.

Двигатель представляет собой бесфорсажный вариант ТРДДФ F404, установленного на истребителе-бомбардировщике F/A-18 и ряде других самолетов. Система управления двигателями полностью автоматическая, цифровая. Створки отсека двигателей имеют длину около 3,5 м. Каждый из двигателей закрыт кожухом, выполненным с применением полимеров и шиповидных поглощающих конструкций, предназначенных для уменьшения отражения PJ1 волн и снижения уровня шума самолета.

Прямоугольные воздухозаборники с косым срезом входа расположены по бокам фюзеляжа над крылом. На входе воздухозаборников для предотвращения РЛ облучения компрессоров двигателей установлены решетки из радиопоглощающих КМ с размерами ячеек 25x16 мм, что составляет примерно половину длины волны РЛС, работающей в сантиметровом диапазоне. Удельное электрическое сопротивление решеток оптимизировано для поглощения РЛ волн. Решетки снабжены тепловую противообледенительную систему.

Воздухозаборники предназначены не только для подвода воздуха к турбореактивным двигателям. Воздух перепускается за турбину и охлаждает выходящие газы, что уменьшает ИК излучение, тепловые нагрузки стенок выходной трубы, а также снижает уровень шума выходящей струи. Этому же служат и дополнительные впускные створки сверху воздухозаборников площадью около 0,39 м² каждая. Снизу основных воздухозаборников расположены воздухозаборники системы кондиционирования.

За многолепестковыми диффузорами расположены смесительные камеры и широкие плоские сопла (с размерами 1,65x0,10 м на выходном срезе), имеющие удлиненные и отогнутые вверх нижние панели. Стенки сопла – слоистой конструкции с сотовым заполнителем из алюминиевого сплава. Срез каждого сопла параллелен задней кромке противоположной консоли крыла. Для уменьшения ИК и PЛ заметности в азимутальной плоскости каждое выходное устройство оборудовано 11 внутренними вертикальными перегородками. Вертикальные перегородки так же, как дополнительные впускные створки, приводят к снижению КПД двигателя. Для уменьшения ИК излучения внутренняя поверхность нижних панелей сопел имеет облицовку из теплопоглощающих керамических плиток.

Кабина пилота снабжена цельным откидным назад фонарем, который в закрытом положении вписывается в контур фюзеляжа. Кабина фланкируется воздухозаборниками двигателей, дополнительные воздухозаборники с подпружиненными створками расположены на верхней поверхности фюзеляжа. Хорошо видны две антенны радиокомпаса за фонарем кабины.

Самолет оснащен вспомогательной силовой установкой и воздушным турбостартером. Топливо размещается в двух фюзеляжных и четырех крыльевых баках. Для перегоночных полетов в отсеке вооружения может быть установлен подвесной топливный бак.

Сверху фюзеляжа за кабиной имеется приемник системы дозаправки топливом в полете, который подсвечивается в ночном полете с помощью фары, размещенной в выступе сверху кабины летчика.

Система управления полетом – электродистанционная цифровая с четырехканальной схемой резервирования; разработана фирмой GEC Астроникс на основе ЭДСУ самолета F- 16А/В. Самолет неустойчив по тангажу и курсу, поэтому используется система обеспечения искусственной устойчивости. С 1991 г. по программе OCIP устанавливается автомат тяги. Система воздушных сигналов имеет четыре ПВД на штангах фасеточной формы в носовой части самолета. Датчики угла атаки убирающиеся.

Автопилот обеспечивает полет самолета по заранее запрограммированному маршруту в зону, позволяющую летчику установить визуальный контакт с целью при использовании ИК станций. Автомат тяги позволяет самолету выйти на рубеж применения оружия с точностью до нескольких секунд.

Боевое задание (включая этап дозаправки топливом в воздухе) выполняется в режиме радиомолчания с отключением связного оборудования, системы Госопознавания и радиовысотомера. За исключением лазерного целеуказателя, который используется только кратковременно непосредственно при атаке цели, навигация, поиск цели и управление вооружением осуществляются с применением только пассивных систем.

Фонаръ кабины обеспечивает пилоту отличный обзор вперед и по бокам. Перед фонарем кабины сделано окошко для датчика системы FLIR, в носовой части фюзеляжа – четыре приемника воздушного давления.

В верхней части фонаря кабины установлена фара, предназначенная для подсветки горловины топливоприемника во время ночной дозаправки в воздухе. Топливоприемник расположен на верхней поверхности фюзеляжа в его средней части.

Фара, как и все элементы планера выполнена граненой. Фара светит белым цветом.

Размах крыла 13,21 м

Длина самолета 20,09 м

Высота самолета 3,78 м

Угол стреловидности крыла по передней кромке 67,5 град

Площадь крыла 105,90 м²

Максимальная взлетная масса 23815 кг

Масса пустого самолета 13600 кг

Максимальная боевая нагрузка 2270 кг

Полный запас топлива 5500 кг

Максимальная скорость 1040 км/ч

Взлетная скорость при нормальной взлетной массе 306 км/ч

Посадочная скорость 278 км/ч

Боевой радиус действия с максимальной нагрузкой без дозаправки в воздухе 1060 км

Максимальная эксплуатационная перегрузка 6

Односегментный фонарь кабины самолета F-117A. Фонарь представляет собой цельнометаллическую раму с пятью прозрачными панелями остекления из оптически прозрачного поликарбоната. Панели имеют золоченое покрытие с целью снижения отражения PЛ сигнала. Кромки переплета фонаря выполнены пилообразными.

Над приборной доске в кабине самолета F-117A установлен индикатор на фоне лобового стекла. На ИЛС на уровне глаз летчика выводится вся необходимая пилотажно-навигационная информация, а также информация, необходимая для атаки цели.

Вид спереди открытого фонаря кабины самолета F-117A. Хорошо видны зацепы замков фонаря – по три с каждой стороны. Фонарь опускается и поднимается двумя гидроцилиндрами. При катапультровании фонарь отстреливается. Изнутри переплет фонаря кабины окрашен «матовый черный цвет (FS37038) для снижения бликообразования. До уровня плеч кабина довольно просторна, но сужающий к верху фонарь кабины оставляет мало места голове длинноносого пилота, именно по этой причине самолеты F-117А никогда не рассматривались в качестве кандидатов на принятие на вооружение в ВВС Израиля, Гпуши и Армении.

Приборное оборудование кабины выполнено на базе приборного оборудования самолета F/A-18 с использованием трех одинаковых многофункциональных индикаторов на ЭЛТ, индикатора на фоне лобового стекла, индикаторов параметров двигателя и указателей расхода топлива. Органы управления – традиционные РУДы и центральная ручка управления (такие же, как у F/A-18) Использованы компоненты от предыдущих самолетов фирмы Локхид – SR- 71, Р-3, С-1.30, L-1011 и F-104. Доминирующее положение в кабине занимает расположенный в центре приборной доски индикатор системы IRADS, на который выводится тепловизионное изображение пролетаемой местности от станций FLIR и DLIR. Информация от ИК станций может выводиться на ИЛС.

Вооружение размещается только во внутреннем двухсекционном бомбоотсеке длиной 4,70 м и шириной 1,75 м на балочных держателях, которые выдвигаются посредством параллелограммного механизма. Отсек вооружения закрывается двумя створками, имеющими шарнирные узлы крепления вдоль оси симметрии самолета. Типовой комплект оружия составляют две бомбы GBU-10 или GBU-27 калибра 907 кг с лазерным наведением. Предусмотрена возможность использования противорадиолокационных ракет AGM-88 HARM, УР AGM-65 «Мэйврик», ядерных бомб В-61 или В-83 (в случае дооборудовании самолета), варианта бомбы GBU-15 с тепловизионной системой наведения, контейнера BLU-9 с суббоеприпасами. Сброс бомб осуществляется непосредственно из отсека вооружения, ракеты с ГСН перед пуском выдвигаются на пилоне вниз. Конструкция пилона позволяет устанавливать на нем рельсовые направляющие для УР класса воздух-воздух AIM-9 «Сайдуиндер» (для борьбы с самолетами ДРЛО).

По программе OCIP-3 (post-Offensive Capability Improvement Program) в кабине самолета был установлен жидкокристаллический дисплей. Правый многофункциональный индикатор фирмы Ханиуэлл используется главным образом для отображения полетной информации, чаще всего – в качества индикатора ситуации в горизонтальной плоскости (аналог ПНП, планового навигационного прибора), движущейся карты местности или же для отображения страниц руководства по технической эксплуатации самолета. Если пилот переводит индикатор на фоне лобового стекла в режим атаки, то на правом индикаторе автоматически отображается информация о системе управления вооружением. Режим работы многофункциональных индикаторов задается нажатием клавиш, установленных по периметру.

Нашивка персонала модернизационного центра самолетов F-117, PS-77расположенного в Палмдэйле, шт. Калифорния. Интересно, что последняя цифра номера центра на нашивке опущена (PS7, а не PS77). В центре проводились доработки бортовых систем и авионики самолета F-117A.

Эмблема персонала, задействованного в проведении летных испытаний самолета F-117А в Грум-Лэйк.