Макдоннел-Дуглас F/A-18 “ХОРНЕТ”
Палубный истребитель-бомбардировщик
Последний и наиболее совершенный по бортовому оборудованию (в момент принятия его на вооружение) из американских реактивных истребителей F/A-18 прошел длительный и сложный путь конструктивных проработок, начавшийся за 12 лет до его первого полета. Ему пришлось испытать смену основного разработчика (фирмы Нортроп на Макдоннел-Дуглас), его судьба дважды находилась под вопросом (после проигрыша в конкурсе самолету F-16 и на начальном этапе эксплуатации после выявления ряда недостатков), прежде чем он стал самым массовым боевым самолетом ВМС и корпуса морской пехоты (КМП) США. Несмотря на сокращения военных расходов последних лет F/A-18 остается в серийном производстве для вооруженных сил США и (в отличие от F-16 – второго тактического американского самолета, производство которого продолжается) подвергается глубокой модификации в новый значительно усовершенствованный вариант F/A-18E/F, который должен изготавливаться серийно до 2015 г.
В мае 1966 г. фирма Нортроп в инициативном порядке приступила к проектированию истребителя завоевания превосходства в воздухе Р.530 “Кобра”, который должен был придти на смену строившемуся серийно истребителю F-5. Разработка проекта Р.530 не продвинулась далее постройки макета, однако предусмотренная двухдвигательная схема с “гибридным” крылом малой стреловидности, имевшим длинные корневые наплывы, была сохранена в переработанном проекте Р.600, который был представлен на объявленный в январе 1972 года конкурс по проводившейся ВВС США программе легкого истребителя LWF (LightWeightFighter). 13 апреля 1972 г. с фирмой Нортроп был заключен контракт стоимостью $39,1 млн. на постройку и испытания двух опытных самолетов Р.600, которые в декабре 1972 г. получили обозначение заказчика YF-17 и приняли участие в конкурсной оценке вместе с самолетами Дженерал Дайнэмикс YF-16. К началу 1974 г. на протяжении семи лет фирма Нортроп затратила на проектные исследования 900000 чел.-ч и провела испытания в АДТ общим объемом 5000 ч. Первый полет первого YF-17 состоялся 9 июня 1974 года, второго – 21 августа 1974 г. К моменту практического завершения испытаний 20 декабря 1974 г. два опытных самолета YF-17 совершили 268 полетов общей продолжительностью 324 ч.
YF-17 потерпел неудачу в конкурсе: 13 января 1975 г. в качестве основы для разработки истребителя воздушного боя ACF (AirCombatFighter) ВВС выбрали самолет YF-16. Но работы по YF-17 не были прекращены. Весной 1974 года министерство обороны США одобрило предположение флота об исследовании нового дешевого легкого многоцелевого истребителя VFAX в дополнение к поступившему на вооружение тяжелому палубному истребителю F-14 (в соответствие с принятой концепцией смешанного парка истребителей). В августе этого же года конгресс отменил программу VFAX и рекомендовал вместо полностью нового самолета изучить варианты самолетов YF-16 и YF-17. Фирма Нортроп предложила на основе YF-17 проект самолета Р.630, но 2 мая 1975 года ВМС отдали предпочтение палубному самолету NACF (NavyAirCombatFighter – истребитель флота для воздушного боя), проект которого был представлен также на основе YF-17 совместно с фирмой Макдоннел-Дуглас (имевшей в отличие от Нортроп большой опыт проектирования палубных самолетов и выступившей в качестве основного подрядчика) и фирмой Нортроп.
О начале рабочего проектирования самолета NACF было объявлено 22 января 1976 года, первый полет первого опытного самолета состоялся 18 ноября 1978 года. Вначале предполагалась разработка двух одноместных вариантов: истребителя F-18A и ударного самолета А-18. Но оба варианта по конструкции и внутреннему бортовому оборудованию оказались полностью одинаковыми и отличаются только составом подвесного оборудования и вооружения, в результате для обеих конфигураций было принято единое обозначение F/A-18. При разработке самолета его надежность и эксплуатационно-ремонтная технологичность были включены в число гарантированных характеристик наряду с летными и массовыми характеристиками.
К марту 1980 г. завершилась постройка, и начались летные испытания всех 11 опытных самолетов, в апреле 1980 г. состоялся первый полет первого серийного самолета, а в мае того же года он был поставлен ВМС США для начальной эксплуатационной оценки. Последняя серия эксплуатационно-оценочных испытаний завершилась в конце 1982 г. и 7 января 1983 г. самолет официально поступил на вооружение.
Первоначально для ВМС и КМП США планировалось построить 1366 серийных самолетов, в 1987 г. это число было уменьшено до 1157 (включая более 150 в двухместном варианте, 354 для КМП), из них к февралю 1992 г. поставлено около 800. F/A-18 строился по лицензии в Австралии (75), поставлялся Канаде (138) и Испании (72), заказан Швейцарией (34), Кувейтом (40) и Финляндией (64). Всего к началу 1993 года заказано 1580 машин, из которых поставлено более 1080. По продолжительности серийного производства самолет F/A-18 должен стать первым среди других истребителей четвертого поколения F-14, F-15 и F-16.
Основным подрядчиком по производству самолета F/A-18 является фирма Макдоннел-Дуглас. Фирма Нортроп, доля участия которой в разработке самолета составляет 30%, а в его производстве 40%, изготавливает центральную и хвостовую части фюзеляжа, которые поставляются в полностью собранном виде фирме Макдоннел-Дуглас для окончательной сборки, а также элементы топливной и гидравлической систем и т.д. Испанская фирма CASA (в рамках компенсации за покупку Испанией самолетов) изготовляет стабилизаторы, закрылки, корневые наплывы крыла, воздушные тормоза и рули направления всех самолетов F/A-18. Цена одного самолета $21200000 по курсу 1986 г.
Созданы или исследовались следующие варианты самолета:
F/A-18A – одноместный истребитель-бомбардировщик. Для ВМС и КМП США построен 371 серийный F/A-18A, который поставлен в 1980-1987 годах, производство на экспорт завершено в 1990 г.
F/A-18B (прежнее название TF-18A) – двухместный учебно-боевой вариант самолета F/A-18A. Для ВМС и КМП США построено 39 серийных F/A-18В.
F/A-18C – одноместный истребитель-бомбардировщик с усовершенствованным БРЭО и вооружением. Первый полет 3 сентября 1986 г., поставки начались 21 сентября 1987 г. С конца 1989 г. выпускается в модификации “Найт Аттэк” с оборудованием для всепогодных ночных ударов.
F/A-18D – двухместный вариант F/A-18C. Первый полет 6 мая 1988 г., поставки начались в декабре 1989 г. Выпускается с оборудованием для всепогодных ночных ударов. Модификация для КМП производится без командного поста управления самолетом в задней кабине и предназначен для выполнения только боевых задач, тогда как модификация для ВМС имеет двойное управление и используется только для тренировочных задач.
CF-18A и В – одно- и двухместный варианты для ВВС Канады. Первый полет 29 июля 1982 г., поставлено 138, из них 40 CF-18B, с 25 октября 1982г. по 21 сентября 1988 г.
AF-18A и ATF-18A – одно- и двухместные варианты для ВВС Австралии. 75 самолетов поставлены с мая 1985 г. по май 1990 г.
EF-18 – одно- (испанское обозначение С.15) и двухместный (СЕ.15) варианты для ВВС Испании. Поставлены 72 с лета 1986 г. по июнь 1990 г.
F/A-18D (RC) – двухместный разведчик с контейнерной системой ATARS. Летные испытания F/A-18 с разведывательным оборудованием начались15 августа1984 г. Намечена постройка 30-50 разведчиков для КМП США и 40-50 для ВМС США, начиная с 1994 г.
F-18L – вариант наземного базирования (серийно не строился)
F/A-18 “Супер Хорнет” и “Хорнет”2000 – семейство исследовавшихся в 1987-1988 гг. вариантов, не нашедших заказчиков.
F-18 HARV – экспериментальный самолет для исследований в 1987-1994 гг. полета на больших углах атаки.
С 1991 г. для ВМС США разрабатывается усовершенствованный истребитель-бомбардировщик F/A-18E и его двухместный вариант F/A-16F. F/A-18 E/F будет практически новым самолетом: по планеру он будет совместим с F/A-18 C/D лишь на 15%, на нем будут установлены новые двигатели F414, бортовая электроника будет заменена, новым будет и примерно 10% программного обеспечения. Предполагается постройка 1000 серийных самолетов.
В Апреле 1987г. самолетами F/A-18 укомплектована пилотажно-демонстрационная группа “Голубые ангелы”, которая выступила в России в сентябре 1992 г.
Конструкция
Самолет нормальной схемы со среднерасположенным трапециевидным крылом. Планер рассчитан на ресурс 6000 часов с 2000 взлетов с использованием катапульты и 2000 посадок с использованием задерживающего крюка. Конфигурация системы крыло-фюзеляж выбрана в соответствии с дифференциальным правилом площадей, предусматривающим уменьшение площади поперечных сечений фюзеляжа над крылом и увеличение площади под крылом.
Крыло многолонжеронное, складывается по линиям, проходящим через внутренние хорды элеронов с поворотом консолей на 90 град. Угол обратного поперечного V крыла 3 град, удлинение 3,5, профиль симметричный серии NACA 65-A с относительной толщиной 5%, корневая/концевая хорда 4,04/1,68 м. На крыле установлены отклоняемые носки по всему размаху (макс. Угол отклонения 30 град, площадь 4,50 м2, относительная хорда 18%), однощелевые закрылки (45 град, 5,75 м2, 28%) и зависающие элероны (45 град, 2,27 м2). Носки и закрылки отклоняются автоматически в зависимости от угла атаки и числа М для повышения маневренности самолета в бою и аэродинамического качества в крейсерском полете. Механизация разрабатывалась из условия получения требуемых подъемной силы и углового положения самолета при заходе на посадку (угол атаки около 8 град) и посадке (14 град в момент касания палубы). Крыло первых самолетов имело уступы на передней кромке, от которых позднее было решено отказаться.
Одной из отличительных особенностей самолета является наличие наплывов большой площади (5,55 м2) и сложной формы в плане перед корневыми частями крыла. Наплывы создают вихревую подъемную силу и обеспечивают полет самолета на больших углах атаки. Между наплывами и фюзеляжем имеется щель для отвода пограничного слоя фюзеляжа от воздухозаборников, на первых самолетах щель простиралась вдоль всего наплыва, с 1980 г. она на 70% заделана (для увеличения дальности полета). В ходе эксплуатации отмечались повышенные напряжения в хвостовой части фюзеляжа и корневой части килей вследствие воздействия на них вихрей и с 1988 г. на F/A-18C флота США сверху наплывов устанавливаются небольшие вертикальные гребни, которые служат для модификации сходящих с наплывов вихрей с соответствующим уменьшением усталости конструкции и улучшением путевого управления на углах атаки выше 45 град.