США. НОРТРОП-ГРУММАН. В-2. Стратегический бомбардировщик

США. НОРТРОП-ГРУММАН. В-2. Стратегический бомбардировщик

Стратегический бомбардировщик Нортроп В-2 знаменовал собой возвращение американских конструкторов к схеме «летающее крыло»

Прошли годы с момента первой публичной демонстрации стратегического бомбардировщика В-2 в ноябре 1988 г., но у автора до сих пор свежо впечатление некоторой архаичности, которой пахнуло от увиденных впервые фотографий этого самолета. Как будто со страниц книг по истории авиации сошла одна из экзотических машин, которыми заполнен многотрудный путь поисков наилучшего облика самолета. Забытое «летающее крыло» вновь возродилось на очередном витке спирали прогресса в полном соответствии с законами исторической диалектики.

Читатель может возразить, что течение истории не претерпело столь уж значительного разрыва: английский бомбардировщик Авро «Вулкан», выполненный по этой схеме, отдал свой «прощальный поклон» лишь шестью годами ранее после англо-аргентинского конфликта из-за Фолклендских (Мальвинских) островов. Автор хорошо знает и питает глубокую симпатию к «Вулкану», очарование облика которого производит неизгладимое впечатление, а конструктивное совершенство не вызывает сомнений. Все же в его восприятии, и «Вулкан» к началу 1980-х годов выглядел «белой вороной» среди остальной массы самолетов, имеющих нормальную аэродинамическую схему или схему «бесхвостка». Кроме того, «Вулкан», обладающий достаточно выраженным фюзеляжем и развитым килем, строго говоря, нельзя отнести к классическому «летающему крылу», у которого фюзеляж и оперение отсутствуют полностью, а все их функции берет на себя крыло. Последним же из классических предшественников В-2 был бомбардировщик YB-49, созданный в 1947 г.

Возрождение «летающего крыла» связано не столько с его традиционными конструктивно-аэродинамическими преимуществами (малое лобовое сопротивление, большие внутренние объемы и потенциально высокое весовое совершенство), которые двигали энтузиастами этой схемы в 1920- 1930-х годах, сколько с новой военно-политической обстановкой: требованием повысить вероятность прорыва ПВО потенциального противника в условиях резко улучшившихся средств радиолокационного обнаружения самолетов. Исчерпание всех остальных мер оставило только одну возможность – снижение заметности бомбардировщиков. О предыстории малой заметности подробно говорится в разделе по первому специализированному малозаметному самолету F-117. Здесь же отметим, что В-2 – малозаметный аппарат второго поколения – в отличие от F-117, стал первым самолетом, в котором мало- отражающие формы приближаются к идеалу, обеспечивая равномерное (изотропное) рассеяние радиолокационных волн.

Джек Нортроп, основатель фирмы, носящей его имя, вряд ли мог предвидеть такой поворот событий. Образовав в 1939 г. в возрасте 44 лет свою фирму, он отдал много сил в попытках довести до практического применения схему «летающее крыло», приверженцем которой был долгие годы. Начав с экспериментальных N-1M (первый полет 3 июля 1940 г.) и N-9M (27 декабря 1942 г.), он создал первое тяжелое «летающее крыло» – поршневой ХВ-35 (25 июня 1946 г.), а затем на его основе – реактивный YB-49 (21 октября 1947 г.). Бомбардировщик ХВ-35, почти не имевший выступающих из крыла частей, был ближе всего к конфигурации идеального «летающего крыла», по сравнению с ранее построенными самолетами такой схемы. Однако, несмотря на свои высокие характеристики, он уступил в конкурсе самолету Конвэр В-36, имевшему традиционную компоновку. Не имел также успеха бомбардировщик YB-49, хотя он и заслужил одобрительный отзыв президента Г.Трумэна. Побывав в 1949 г. на борту бомбардировщика, президент заявил, выбравшись из него: «Чертовски интересный самолет, может быть, мы закажем несколько таких машин». Все же YB-49 не смог противостоять конкуренции со стороны Боинга В-47. Среди причин этого были потенциально меньшая максимальная скорость классического «летающего крыла» (из-за высокой относительной толщины крыла) и его недостаточная динамическая устойчивость на больших высотах. На английском «Вулкане» эти недостатки «летающего крыла» были смягчены применением относительно тонкого крыла с небольшим удлинением и развитого вертикального оперения.

Схема самолета В-2

Экспериментальное «летающее крыло» Нортроп N-1M в последнем варианте (без отогнутых вниз законцовок крыла). В ходе создания самолета разработчиков консультировал крупный ученый Т.Карман.

Схема бомбардировщика Нортроп ХВ-35

Бомбардировщик Нортроп ХВ-35

Бомбардировщик Нортроп YB-49

Схема самолета YRB-49

Разведчик-бомбардировщик Нортроп YRB-49А в первом полете (4 мая 1950 г.)

Не пошли в серию и истребители особых схем конструкции Нортропа: «бесхвостка» ХР-56 (первый полет 6 сентября 1943 г.) и «летающее крыло» ХР-79 (1 сентября 1945г.). Не имела продолжения экспериментальная «бесхвостка» Х-4 «Бантам» (15 декабря 1948 г.). Нортроп покинул свою корпорацию в 1952 г., тяжело восприняв неудачу «летающих крыльев» и будучи убежден, что стал жертвой нечистоплотной конкуренции. По отзывам знавших его людей (наверное, немного пристрастных), это был не только «гениальный авиационный конструктор». Он отличался сердечностью, дружелюбием, вдумчивостью. О его дисциплинированности говорит следующий эпизод. Когда опытный ХВ-35 готовился к первому вылету, руководитель полетов распорядился не допускать на аэродром никого из служащих фирмы во избежание несчастных случаев из-за большого скопления народа. Нортроп, для которого этот полет означал осуществление 23-летней мечты, не посчитал возможным воспользоваться привилегией президента фирмы и главного конструктора и, как все остальные, остался за чертежной доской в КБ, не увидев, таким образом, своими глазами первый взлет ХВ-35.

Еще в 1940-х годах фирма создала две удачные конструкции самолетов нормальной аэродинамической схемы: ночной истребитель Р-61 «Блэк Уидоу» (первый полет в 1942 г., построена 691 машина) и один из первых реактивных истребителей F-89 «Скорпион» (1948 г., 1050 машин). Пытаясь оправиться от ситуации, близкой к банкротству, вызванной отказом министерства обороны США от бомбардировщика YB-49, фирма сделала самолеты нормальной схемы основным направлением своей деятельности. Пришедший на фирму в 1953 г. (из Рэнд Корпорейшн) 32-летний Т.Джонс, ставший впоследствии многолетним руководителем корпорации, разработал стратегию поставок истребителей в страны третьего мира, которая оправдала себя: параллельно с реактивным учебно-тренировочным самолетом Т-38 «Талон» (1959 г., 1187 машин) был создан аналог российского МиГа-21 – легкий истребитель F-5 « Фридомфайтер » / « Тайгер » (1959 г.), который стал своего рода «Фольксвагеном» зарубежной истребительной авиации и был поставлен на экспорт в количестве 2615 машин, что превышает экспорт других американских истребителей.

Истребитель Нортроп ХР-79В

Экспериментальный самолет схемы «бесхвостка» Нортроп Х-4 «Бантам»

Учебный Нортроп Т-38 использовался на полигоне Тонопа для тренировки летчиков малозаметных самолетов Локхид F-117

При новом руководстве, особенно в 1970-х годах, для повышения конкурентоспособности была ужесточена финансовая и кадровая политика – повышены капиталовложения в развитие производства, не поощрялось вступление сотрудников в профсоюзы («мы почти как японская фирма»). Фирма овладела и навыками жесткой конкуренции: «чопорный аристократ, …высокомерный… собеседник, не дающий возможности высказаться другим», Джонс признал себя виновным в предъявленном в 1974 г. обвинении во взносе 150 тыс.долл. в фонд предвыборной кампании по вторичному избранию Никсона на пост президента (в ходе расследования «уотергейтского» дела). Он также был замешан во взяточничестве в Саудовской Аравии.

Дух новаторства, заложенный основателем фирмы, сказался в создании в 1966-1970 гг. экспериментальных аппаратов с несущим корпусом HL-10, M2-F2 и M2-F3, а также в разработке в конце 1960-х годов «гибридного» крыла малой стреловидности с длинными корневыми наплывами, примененного на экспериментальном самолете YF-17 (1974 г.), на основе которого в сотрудничестве с Макдоннелл-Дуглас создан известный палубный истребитель F/A-18 «Хорнит» (1978 г.). Присущая фирме готовность к риску не всегда приводила к успеху. Окончилась крахом программа истребителя F-20 «Тайгершарк» (1982 г.), который должен был придти на смену самолету F-5. Истребитель YF-23 (1990 г.) – малозаметный самолет третьего поколения, созданный по программе ATF, уступил своему конкуренту Локхид F-22. Несмотря на эти неудачи, к началу 1980-х годов Нортроп выдвинулась в первый ряд американских авиастроительных предприятий. Произошло это благодаря участию фирмы в программе экспериментального малозаметного самолета XST и имевшемуся у нее заделу по схеме «летающее крыло», которая оказалась наиболее пригодной для дозвукового тяжелого малозаметного бомбардировщика.

Истребитель Нортроп F-5, использовавшийся в ВМС США в эскадрилье «агрессоров» для имитации МиГ-21

Палубный истребитель Макдоннелл-Дуглас F/A-18C «Хорнит»

Начавшиеся в СССР работы по созданию новых зенитно-ракетных систем С-300В (принята на вооружение в 1982 г.) и С-300П (середина 1980-х годов), а также успехи США в области средств и методов снижения заметности самолетов (техника «стелс») предопределили отказ в 1977 г. от серийного производства самолета Рокуэлл В-1 в исходном варианте В-1А. В 1977-1981 годах последовали широкие дискуссии о роли стратегических бомбардировщиков в боевых действиях и исследования по определению облика перспективного стратегического бомбардировщика. Секретный «Экспериментальный комитет» (ХСот), организованный в 1977 г. У.Перри (William J.Perry), заместителем министра обороны США по НИОКР, рекомендовал развернуть работы по малозаметному бомбардировщику. В поддержку такой программы выступил и министр обороны Г.Браун (Harold Brown), считавший, что она соответствует доктрине президента Картера – вести с СССР переговоры об ограничении вооружений, в то же время стремясь достигнуть качественного превосходство в оружии, которое не может считаться оружием первого удара (в отличие от МБР и БРПЛ).

Опытный истребитель Локхид YF-22

Опытный истребитель Нортроп F-20 «Тайгершарк»

Схема ударно-разведывательного самолета Т-4МС, по проекту ОКБ П.О.Сухого

В результате была начата программа нового малозаметного бомбардировщика ASPA (Advanced Strategic Penetrating Aircraft – усовершенствованный стратегический самолет преодоления ПВО), получившего впоследствии более широко известное название АТВ (Advanced Technology Bomber – усовершенствованный бомбардировщик). Предусматривалось создание бомбардировщика-носителя ядерного и обычного оружия с возможностью эксплуатации с основных и передовых баз, а также с аэродромов рассредоточения, с возможностью всепогодного круглосуточного применения и выполнения дальних автономных полетов. При боевой нагрузке 22700 кг требовалась дальность цолета более 9600 км. Самолет должен был обладать высокой вероятностью выживания при ударах противника и при полете в воздушном пространстве противника. Помимо высокоточных ударов по стационарным целям в глубоком тылу противника, требовалась возможность автономных атак мобильных целей или целей с неточно заданными координатами и разведки результатов ранее выполненных атак. Предусматривалась возможность применения самолета во время и после широкомасштабного или ограниченного обмена ядерными ударами, во время обычной войны, в кризисных ситуациях и для «устрашения» в мирное время. Подчеркивалась необходимость принятия экипажем решения непосредственно в зоне боевых действий.

Бомбардировщик схемы «бесхвостка» с лазерным оружием по проекту фирмы Рокуэлл

Проект бомбардировщика, рассчитанного на сверхзвуковую крейсерскую скорость, с поворотным одношарнирным крылом, укладывающимся вдоль фюзеляжа

В 1976 г., когда исследования стали однозначно указывать на преимущества «летающего крыла» в малозаметности, Джек Нортроп, не терявший надежды на реализацию своих идей, направил письмо NASA с просьбой еще раз оценить аэродинамику и конструктивные особенности самолетов этой схемы. Полученный ответ гласил: «… мы заново изучили данные трубных испытаний в NACA моделей самолетов В-35/YB-49. Наш анализ подтверждает давно уже высказанную Вами уверенность в прочностных и аэродинамических преимуществах такой схемы, а исследования, проведенные для нас фирмами-изготовителями тяжелых самолетов, еще более убеждают нас в справедливости подобной оценки». Забегая вперед, скажем, что незадолго до его кончины в феврале 1981 г. Нортропу была показана модель будущего бомбардировщика В-2. Очевидцы передают, что расчувствовавшийся и прослезившийся престарелый конструктор тихо произнес: «Теперь я знаю, зачем Господь даровал мне последние четверть века жизни».

Заметим, что традиционные преимущества «летающего крыла» возродили интерес к такой схеме и в нашей стране. В 1970 г. ОКБ П.О.Сухого вышло победителем конкурса аванпроектов ударно-разведывательных самолетов, предложив проект самолета Т-4МС («200»), выполненного с максимальной степенью интегральности. Практически это было «летающее крыло» с изменяемой стреловидностью внешних консолей. Однако проект не был реализован.

Содержащаяся в письме NASA ссылка на исследования тяжелых самолетов связана с выполненными под эгидой этой организации работами по транспортным самолетам с распределенной по размаху крыла нагрузкой. Ряд проектов бомбардировщиков по программе ASPA был выдвинут различными фирмами именно на основе этих работ. Боинг предложила несколько проектов с треугольным крылом, причем, вопреки своей традиционной консервативности, в одном из проектов предусмотрела оборонительные лазерные пушки. «Бесхвостку» с трапециевидным крылом по проекту фирмы Рокуэлл также намечалось оснастить лазерным оружием. Изучались и самолеты других схем. Например, один проект, рассчитанный на сверхзвуковую крейсерскую скорость, имел несущий корпус большого удлинения и поворотное крыло, развернутое на взлете и посадке, но укладывающееся вдоль фюзеляжа в полете по маршруту.

Первая публичная демонстрация бомбардировщика В-2 состоялась 22 ноября 1988 г.

Но с 1978 г. основная борьба, как и ранее в случае с экспериментальным малозаметным XST (предшественником боевого F-117), развернулась между фирмами Нортроп (в сотрудничестве с Боингом и LTV, программа «Сеньор Айс», Senior Ice) и Локхид (в сотрудничестве с Рокуэллом, «Сеньор Пег», Senior Peg). Проекты обоих предприятий были представлены к декабрю 1980 г. Локхидовский проект представлял собой значительно увеличенную модификацию «граненого» F-117, отличавшуюся более вытянутым боковым профилем.

Первый опытный В-2 выкачен из ворот сборочного цеха

Эксперты с самого начала оценили универсальность техники «стелс», возможность ее применения практически во всех крупных системах оружия будущего. В результате было распространено мнение о том, что нецелесообразно концентрировать все работы в этой области в руках одной фирмы. Это почти автоматически исключало Локхид – разработчика XST и F-117 – из работ по новому бомбардировщику. В дальнейшем от такой позиции американцы отошли, и Локхид получила контракт на создание F-22 (а еще ранее она создала опы- товый малозаметный корабль «Си Шэдоу»). Но в конце 1970-х годов Картер и Браун поддержали идею «распространения» малозаметности, поставив, как иногда считают, конструкторское бюро Нортроп, возглавляемое главным инженером Х.Маркаряном (Hal Markarian), практически вне конкуренции. Представляется все же, что основную роль в выборе нор- троповского проекта сыграли преимущества классического «летающего крыла» как в конструктивно-аэродинамическом плане, так и в отношении малозаметности.

20 октября 1981 г. с фирмой Нортроп был заключен контракт на громадную сумму – 7,3 млрд долл. – на разработку по программе «Сеньор CJ» самолета, имевшего фирменное обозначение N-14 и получившего от ВВС обозначение В-2. Одновременно было санкционировано производство 100 бомбардировщиков В-1 в усовершенствованном варианте В-1В. Такое решение позволило США ускорить модернизацию стратегической бомбардировочной авиации, благодаря скорейшему принятию на вооружение самолета В-1 (НИОКР по которому были уже в основном завершены) и дало время на тщательную проработку облика, проектирование и доводку самолета В-2. Осуществление работ по малозаметному бомбардировщику было официально признано 22 августа 1980 г. (в преддверии приближавшихся очередных президентских выборов) Брауном, заявившим, что США разрабатывают новую технологию, которая «значительно изменит сложившееся военное соотношение». Однако, кроме самого факта существования программы, все остальные сведения оставались секретными. В-2 был частично рассекречен лишь в апреле 1988 г., когда ВВС впервые опубликовали официальный рисунок самолета, а 22 ноября 1988 г. состоялась первая публичная демонстрация бомбардировщика.

Первый полет опытного В-2 состоялся 17 июля 1989 г. (командир экипажа Р.Коуч, Richard S. Couch). Уже к этому времени В-2 стал самым «испытанным» дозвуковым самолетом в авиации. Он прошел огромный объем испытаний в АДТ (24000 ч), доводочных испытаний конструкции и систем (16000 ч), испытаний вычислительных блоков (122000 ч), испытаний на надежность (42000 ч), моделирования на пилотажном стенде (6000 ч), приемочных (67000 ч) и квалификационных (291000 ч) испытаний. Натурный планер самолета для статических испытаний три раза подвергался расчетной разрушающей нагрузке, составляющей 150% максимальной прогнозируемой полетной, и разрушился в декабре 1992 г. при четвертом нагружении от нагрузки, в 1,6 раза превышающей максимальную эксплуатационную. Некоторые элементы конструкции прошли ресурсные испытания, соответствующие двум срокам службы. Объем летных испытаний шести опытных самолетов намечалось довести до 4000 ч, из которых около 900 ч отводится испытаниям на заметность. Доводочные и эксплуатационные испытания В-2 должны продлиться до 1997г.

В-2 готовится к первому полету

Бомбардировщик В-2 стал одной из первых «жертв» резкого изменения геополитической обстановки после распада СССР. Вначале предполагалось построить 133 бомбардировщика (132 строевых и один опытный, подлежавший списанию) по программе общей стоимостью 70,2 млрд долл., из которых около 22 млрд долл. приходится на НИОКР, испытания и оценку. Первые шесть самолетов – опытные (пять из них после окончания испытаний предполагается принять на вооружение), самолеты с №7 по №17 должны были представлять начальную серийную партию с малым темпом производства, остальные самолеты – серийные с нормальным темпом производства. Первые ассигнования на серийное производство были выделены в ноябре 1987 г. Но в результате преобразований в СССР министерство обороны США разработало новую политику в области закупок вооружений, предусматривающую отработку новых технологий (с постройкой ограниченного числа изделий – например, для формирования одной эскадрильи ЛA). Эта политика сразу же отразилась на программе самолета В-2. 26 апреля 1990 г. МО США объявило о сокращении программы производства до 75 самолетов с уменьшением общих расходов по программе до 61,1 млрд долл., а в конце 1991 г. МО США предложило завершить производство после постройки всего 21 самолета, из которых на вооружение должны поступить 20, при общей стоимости программы 44,4 млрд долл. Таким образом, при цене свыше 2 млрд долл. В-2 стал самым дорогостоящим самолетом в истории авиации. Из 20 имеющихся машин одновременно боеготовыми будут 15.

Самолеты В-2 строятся в трех сериях (Block). Первые 16 самолетов соответствуют по конфигурации серии 10. За ними следуют три самолета серии 20 и, наконец, два самолета серии 30. Производство завершится в 1998 г. В 1996 г. первые самолеты серии 10 будут модифицированы в конфигурацию серии 20, а в 1997-2000 гг. ВВС США планируют модернизировать все строевые самолеты в конфигурацию серии 30. Машины различных серий отличаются возможностями оборудования и составом вооружения.

Впрочем, с 1993 г. стала обсуждаться идея дополнительных закупок В-2. Это связано с отказом ВМС США от программы перспективного палубного бомбардировщика A/F-X и планами снятия с вооружения существующих палубных ударных самолетов Грумман А-6 в стремлении сохранить свою наиболее приоритетную программу – истребителя-бомбардировщика F/A-18E/F. В результате американская палубная авиация может остаться без самолета, способного выполнять всепогодные дальние ударные операции на малых высотах. В таком случае ВВС должны будут взять на себя повышенную ответственность за выполнение дальних ударных операций, для чего и потребуются дополнительные самолеты В-2.

Программа В-2 – одна из наиболее масштабных в истории американской авиации. В начале 1992 г. на фирме Нортроп по ней было занято 13400 чел. Участвуют 33 фирмы, основными субподрядчиками являются фирмы Боинг, LTV и Дженерал Электрик. В 1982-1990 гг. фирма Нортроп вложила в программу самолета В-2 почти 1,2 млрд долл., фирмы Боинг и LTV – примерно по 300 млн долл.

При разработке самолета использовалась система автоматизированного проектирования и подготовки производства с 400 терминалами, включающая базу данных по всем деталям самолета. Эта трехмерная база данных обеспечила подготовку производства без использования обычных бумажных чертежей, макетов и опытной оснастки и позволила получить в производстве высокую точность обводов самолета (например, погрешность выдерживания размаха крыла составляет 6,3 мм). Благодаря использованию базы данных проектные изменения вносятся в технологические процессы в пять раз быстрее, чем обычно. По утверждению фирмы Нортроп, она разработала и внедрила около 900 новых материалов и процессов. Благодаря автоматизации производства прогнозируемая трудоемкость изготовления самолета в расчете на 1 кг его массы будет примерно такой же, как у пассажирского самолета Боинг 757.

В-2 поднимается в воздух в первый раз

Требования ВВС предусматривали, чтобы самолеты, находящиеся на боевом дежурстве, имели коэффициент готовности к нанесению ядерного удара, равный 96%. Это обусловило большое внимание вопросам надежности, эксплуатационно-ремонтной технологичности (ЭРТ) и материально-технического обеспечения (МТО) самолетов В-2. Трудоемкость техобслуживания после налета парком самолетов В-2 100000 ч по требованиям ВВС должна составить 50 чел-ч в расчете на 1 ч полета, фирма Нортроп при проектировании самолета стремилась достичь лучшей трудоемкости – 44,7 чел-ч, а в октябре 1992 г. по результатам летных испытаний пяти опытных самолетов дала прогноз, что фактическая трудоемкость будет еще меньше – около 32 чел-ч на 1 ч полета. Высокий уровень технико-эксплуатационных характеристик самолета был достигнут использованием информационной системы по организации МТО LSMIS {Logistics Support Management Information System) с громадной базой данных (по 60 млн. внеплановых операций техобслуживания 1860 самолетов в период с 1979 г. по 1983 г.) и системы регистрации, анализа и устранения отказов FRACAS (Failure Reporting Analysis and Corrective Action System). Особое внимание было уделено обеспечению легкодоступности внутренних агрегатов и аппаратуры. Вице-президент фирмы Л.М.Израэлит самолично проверял удобство лазов для доступа в зоны, критические для обслуживания самолета.

Достаточно успешный ход испытаний бомбардировщика В-2 связан отчасти с усовершенствованным комплексом поддержки, который позволяет накапливать за каждый полет 10 Гбайт испытательных данных и отображать информацию в реальном времени на графических дисплеях в центрах управления полетом. В результате за первые шесть испытательных полетов самолета В-2 был получен больший объем информации, чем за все время испытаний истребителя F-16. Наземный комплекс поддержки испытаний самолета В-2 на авиабазе Эдвардс занимает площадь 481576 м 2 (48,2 га) и включает 42875 м 2 производственных площадей. Этот комплекс установил новый стандарт для летных испытаний в 1990-х годах.

Все же встретились и значительные трудности. Согласно требованиям конца 1970-х годов, первая эскадрилья В-2 должна была достичь боеготовности в 1987 г. Из-за многочисленных задержек эти сроки существенно сдвинулись. Одним из наиболее трудных стал 1983 г., когда ВВС США включили в ТЗ новое важное требование. Если ранее основным режимом был высотный полет, то теперь ставилась задача создать двухрежимный самолет, способный продолжительное время лететь и на малой высоте. Это потребовало усиления конструкции и перекомпоновки самолета. Задняя W-образная кромка крыла приобрела форму двойного W при уменьшении стреловидности передней кромки с 35 до 33°, надкрыльные воздухозаборники были смещены назад, а кабина экипажа – вперед. Изменение проекта привело к годичному отставанию от ранее намеченного графика и обошлось в 1 млрд долл.

Вначале предполагалось построить 132 строевых бомбардировщика В-2, но в дальнейшем программа производства была сокращена до 20 машин

Испытательный полет. На тросе за самолетом закреплен приемник воздушного давления

Первый опытный В-2 в испытательном полете

В-2 в высотном полете

На ход программы оказали влияние и проблемы с достижением требуемой заметности. В июле 1991 г. во время испытаний самолета В-2 на малозаметность был выявлен недостаточно низкий (по сравнению с ТЗ) уровень его радиолокационной ЭПР на некоторых ракурсах и частотах (из 272 точек замеров). Проблема была решена прежде всего пересмотром требований и понижением их уровня. Обосновывалось это тем, что на некоторых режимах величина ЭПР не играет более значимой роли, поскольку некоторые средства ПВО, прогнозировавшиеся в 1982 г., так и не появились. Правда, разработаны новые технологии средств ПВО, и в некоторых случаях условия применения самолета усложнились, по сравнению с предполагавшимися. Но на основе комплексной оценки выживаемости (с учетом опыта практического использования малозаметных самолетов в ходе войны 1991 г. в Персидском заливе) было решено, что в некоторых случаях не стоит требовать точного выполнения ТЗ, поскольку это не улучшит общую выживаемость самолета. В других случаях, расходы значительно превышают получаемые преимущества.

Все же некоторые модификации по улучшению ЭПР будут осуществлены. К концу 1992 г. фирма Нортроп завершила летные испытания (на летающей лаборатории NTA-3B, модифицированной из бомбардировщика Дуглас А-3) трех потенциальных усовершенствований. Был выбран наиболее дешевый подход, который заключается в улучшении покрытий поверхностей и кромок без внесения крупных изменений в конструкцию самолета. Предполагаемая модификация парка из 20 самолетов В-2 обойдется в пару сотен миллионов долларов и может быть реализована до конца 1990-х годов в пределах целевой стоимости программы самолета, составляющей 44,5 млрд долл.

Распределение работ по самолету В-2 меоду различными фирмами (Нортроп, Боинг, LTV, Дженерал Электрик, Хьюз)

Опытный В-2 в полете над пустыней в районе авиабазы Эдварде (шт.Калифорния)

При постройке опытных самолетов встретился ряд производственных трудностей, в частности, проблемы с организацией бездефектного образования крепежных отверстий в конструкции и трудности с герметизацией топливного бака в центроплане самолета. Фирме Нортроп и ее субконтрактантам не удалось вначале выйти на предусмотренный уровень трудоемкости работ. По данным 1990 г. плановая и фактическая трудоемкости изготовления первого самолета составили соответственно 819.408 и 1.505.744 чел-ч, третьего самолета – 406.998 и 789.713 чел-ч. Число вносимых в техническую документацию изменений также превысило предварительные оценки ВВС. В начале 1989 г. поступало около 2 тыс. технических изменений в месяц, а всего к этому времени было внесено более 20 тыс.изменений. На первых машинах не выдерживаются требования по эксплуатационной технологичности самолета. Средняя трудоемкость обслуживания в середине 1993 г. составляла 80 чел-ч на 1 ч полета, тогда как требованиями предусматривалась величина 65 чел-ч (для бомбардировщика В-52 трудоемкость составляла от 32,7 до 40,6 чел-ч. в 1993 г.).

В результате задержек организация боевого подразделения самолетов В-2 (509-е бомбардировочное авиакрыло на авиабазе Уайтмен, шт.Миссури) началась лишь в апреле 1993 г. Первый строевой В-2 поставлен на авиабазу 17 декабря 1993г., боеготовность авиакрыла должна быть достигнута в конце 1995г. Авиакрыло должно включать две эскадрильи по восемь строевых самолетов в каждой.

Четыре самолета из общего парка в 20 машин будут, как предполагается, поочередно находиться на обслуживании или модификации. Предполагается, что каждый строевой В-2 будет иметь годовой налет 200…400 ч в год (около 16…33 полетов в месяц). Но каждый летчик будет обычно совершать всего 2…4 тренировочных вылета в месяц. Для поддержания необходимых навыков экипаж будет дополнительно тренироваться на тренажерах системы оружия, совершая на них около Пяти «полетов» в месяц.

В-2 в сборочном цехе. Белая краска – грунтовка, на которую наносится радиопог- лощающее покрытие, поверх самолета проложены защитные маты

Первый строевой В-2 во время официальной церемонии, посвященной его поставке на авиабазу Уайтмен 1.7 декабря 1993 г.

В-2 – многоцелевой бомбардировщик, способный доставлять ядерное и обычное оружие и поражать мобильные (основная задача) и сильнозащшценные стационарные цели в условиях противодействия современных советских средств ПВО. По планам, составленным во второй половине 1980-х годов, намечалось использовать самолеты В-2 с середины 1990-х годов в роли бомбардировщиков прорыва ПВО (главным образом, с ядерным оружием на борту) вместо самолетов В-1В, которые предполагалось перенацелить на выполнение задач носителя КР без захода в зону ПВО, или обычного бомбардировщика. В начале 1989 г. предполагалось, что 55% от общего парка из 132 самолетов В-2 должны находиться на боевом дежурстве в мирное время (значительно больше, чем для В-52 и В-1В).

В дальнейшем, в связи с резким сокращением числа предполагаемых к постройке самолетов В-2, стали изучаться новые концепции применения этих малозаметных самолетов. Перед парком из 75 самолетов еще стояла задача нанесения ударов в условиях возможной полномасштабной ядерной войны с еще существовавшим к тому времени СССР. Парк из 20 самолетов уже назначен исходя из условий пониженной вероятности ядерного конфликта с республиками распавшегося Советского Союза, и в предположении, что самолет будет использоваться в основном для доставки неядерного оружия в соответствии с новой доктриной, которая разрабатывается ВВС США с начала 1992 г., и предусматривает совместное использование малозаметных и обычных самолетов. Предполагается, что малозаметные самолеты должны первыми наносить удары по объектам системы ПВО противника (например, РЛС, или другим особоважным целям), обеспечивая последующие беспрепятственные действия немалозаметной авиации. В число новых задач самолета В-2 входят также удары по массовым скоплениям сил противника, оснащенных обычным вооружением.

ВВС США не имеют намерения превратить В-2 в специализированный разведчик, но тем не менее одобрили проведение испытаний для демонстрации возможностей самолета по обнаружению целей и разведке в сочетании с несением оружия. С соответствующей аппаратурой В-2 смог бы осуществлять оценку нанесенного в боевых действиях ущерба, а также в реальном времени выполнять видовую разведку с помощью оптоэлектронных средств, разведку источников электромагнитных сигналов, разведку радиоэлектронных средств и разведку средств связи. В 1992 г. на летающей лаборатории «Гольфстрим» 2 начались испытания оптических и радиотехнических датчиков, предназначенных для самолета В-2. Разведывательное электронное оборудование может быть размещено в одном из отсе ков вооружения В-2, тогда как второй отсек может быть использован для размещения высокоточного оружия, например бомб JDAM. Таким образом, В-2 может стать автономной (не взаимодействующей с другими ЛA) системой оружия, способной длительное время находиться в воздухе без опасности обнаружения противником, разве- дывать, а при необходимости и поражать особо важные цели. Для уменьшения вероятности его обнаружения он должен совершать полет ночью или на большой высоте, он может быть развернут в зоне боевых действий, взлетев непосредственно с аэродрома на территории США. В отличие от спутников разведывательный малозаметный самолет более гибок в применении, он может непрерывно часами находиться над целью, тогда как спутники могут появляться над целью на короткое время с интервалом около 90 мин. Эта концепция согласуется также с интересом министерства обороны США к автоматизированному комплексному управлению боевыми действиями на поле боя, для обеспечения которого необходима передача в реальном времени высшему командованию информации о событиях в зоне боевых действий. Эта концепция была впервые апробирована в 1991 г. во время войны в зоне Персидского залива. Самолет В-2 мог бы обеспечивать информацию, необходимую для гибкого управления истребителями-бомбардировщиками или ударными малозаметными самолетами F-117. Основная проблема при создании разведывательной аппаратуры для В-2 – это разработка малозаметных антенн.

В-2 на взлете

Важная роль отводится самолету В-2 (наряду с Рокуэлл В-1) в исследуемой вооруженными силами США концепции «победа- сдерживание-победа», предусматривающей возможность победы США в одновременно ведущихся двух локальных войнах. Бомбардировщики будут основной силой для быстрого разгрома первого противника и затем послужат «критической мобильной силой, которая будет использоваться на обоих театрах военных действий». После ввода в действие основных сухопутных сил в первой войне, на этом ТВД останутся лишь несколько бомбардировщиков для усиления огневой мощи развернутых сил, в то время как остальные бомбардировщики будут переброшены в район второго конфликта. Исследования показали, что группа из трех В-2 может в течение секунд уничтожить полностью бронетанковую дивизию на марше. При использовании 20 самолетов, базирующихся недалеко от района цели, малозаметные бомбардировщики могут в течение долгого времени выводить из строя по одной бронетанковой дивизии в день.

ВВС США часто иллюстрируют эффективность В-2 также сравнением нарядов самолетов, необходимых для доставки 110 т обычных бомб в район Северной Африки (имеется в виду Ливия, которую США считают одним из главных организаторов государственного терроризма). Для выполнения этой задачи потребовались бы две авианосные группы с численностью личного состава 12 тыс.чел. или десять бомбардировщиков В-52Н с 32 топливозаправщиками, 14 вспомогательными самолетами и численностью экипажей 202 чел. или 30 бомбардировщиков FB-111 с 57 топливозаправщиками, 14 вспомогательными самолетами и численностью экипажей 302 чел. В то же время эту задачу смог бы выполнить наряд из шести В-2 с шестью топливозаправщиками и 36 членами экипажа.

В-2 относится к третьему поколению американских малозаметных самолетов. Первое поколение представляет самолет Локхид SR-71, второе – Локхид F-117, четвертое – Макдоннелл-Дуглас А-12 (АТА) (разработка которого была прекращена в 1991 г.), пятое – истребители Нортроп YF-23 и Локхид YF-22. В-2, как и F-117 – другой, принятый к настоящему времени на вооружение самолет – не является «невидимкой» и существуют системы, способные его обнаружить. О них сказано в разделе по самолету F-117. Здесь же отметим, что малая заметность самолета обеспечивает высокую вероятность его выживания в боевых условиях.

SR-71 во время показательного выступления (вихри пламени – результат мгновенного включения форсажа)

Компоновочная схема самолета В-2

КОНСТРУКЦИЯ.

В-2 выполнен по схеме «летающее крыло» и не имеет вертикального оперения. Планер самолета построен, в основном, из титановых и алюминиевых сплавов с широким применением КМ, прежде всего углепластиков с бисмалеимидной и полиимидной матрицами, обладающими повышенной теплостойкостью по сравнению с эпоксидными связующими. Основным несущим компонентом конструкции служит однолонжеронный титановый кессон, расположенный в передней центральной части корпуса и в примыкающих промежуточных секциях, к которым крепятся углепластиковые консоли крыла, не имеющие сужения. Фирма Боинг ответственна за изготовление консолей крыла и задней центральной части корпуса с отсеками вооружения, а также за производство топливной системы, шасси и аппаратуры системы вооружения; фирма Нортроп изготавливает передний центральный отсек корпуса с кабиной экипажа, фирма LTV – промежуточные секции корпуса с отсеками двигателей и шасси. Расчетный ресурс планера 10000 летных часов, срок службы 30 лет.

Толщина монолитных титановых панелей кессона достигает 23 мм. Ряд титановых элементов изготовлен с применением сверхпластического формования и диффузионной сварки. Некоторые титановые панели обшивки – самые длинномерные в американской авиации, например, изготавливаемые фирмой LTV панели промежуточных секций корпуса в зоне отсеков двигателей имеют размеры 0,31x3,66 м, в три раза большие по сравнению с ранее применявшимися. Консоли крыла длиной около 19,8 м беспрецедентно длинномерные композитные конструкции. Разработавшая их фирма Боинг – один из пионеров применения КМ в авиации – для подстраховки спроектировала для В-2 и алюминиевые консоли, однако композитные консоли доказали свою работоспособность (в ходе наземных прочностных испытаний натурный планер самолета разрушился при нагрузке, в 1,6 раза превышающей максимальную эксплуатационную) и эта предосторожность оказалась излишней. Из композитов выполнена и задняя центральная часть корпуса длиной около 15,2 м. Выкладка углепластиковых лент шириной 15,2 см производится, в основном, автоматически с отверждением при температуре около 180°С и давлении около 690 кПа (7,0 кгс/см 2 ) в автоклаве с вакуумным насосом.

Основной способ снижения радиолокационной заметности самолета – организация изотропного рассеяния падающих волн благодаря плавному сопряжению элементов конструкции и минимальному числу выступающих элементов. Требуемые характеристики рассеяния достигаются с помощью поверхностей с тщательно подобранной кривизной переменного радиуса. Щели на внешней поверхности заделаны, двигатели и вооружение имеют внутреннее размещение. Однако аэродинамика не позволяет полностью избавиться на самолете от кромок. На В-2, как и ранее на локхидовском F-117, имеющиеся кромки сориентированы определенным образом для уменьшения числа максимумов эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) и их вывода из сектора наиболее вероятного облучения.

Форма В-2 в плане образована 12 прямыми линиями, что поз-

воляет сконцентрировать все отражения в горизонтальной плоскости в нескольких основных узких секторах. Используется «четырехлепестковая» схема: параллельные передние и задние кромки корпуса и кромки (в ряде случаев зигзагообразные) люков, створок ниш шасси и отсеков двигателей, а также обечаек воздухозаборников формируют Х-образно расположенные четыре основных сектора отражения (по два сектора с передней и задней полусфер). С боковых и фронтальных ракурсов самолет практически не имеет прямых линий и плоских поверхностей (в отличие от самолета F-117).

В-2 «невидим» не только в радиолокационном диапазоне, его трудно обнаружить и визуально

На концах крыла В-2 установлены расщепляющиеся щитки, выполняющие функцию рулей направления

Носок крыла имеет внутреннюю шиповидную радиопоглоща- ющую конструкцию с сотовым заполнителем, используются радиопоглощающие покрытия. Эти покрытия, а также применяющиеся КМ чувствительны к ультрафиолетовому излучению и требуют поддержания определенного тем- пературно-влажностного режима, что обусловило необходимость постройки для самолетов индивидуальных ангаров с системой кондиционирования воздуха. В то же время применяемые радиопогло- щающие покрытия не требуют от наземного обслуживающего персонала ношения специальной одежды и обуви. Это связано с их упругостью: образующиеся при надавливании тупыми предметами вмятины исчезают через несколько секунд и резиноподобный материал восстанавливает свою первоначальную форму. Чтобы поддержать малозаметность самолета, необходимо прежде всего сохранить гладкость контура его внешних обводов. Поэтому при изготовлении покрытий особое внимание направлено на то, чтобы не допустить образования постоянных царапин и вмятин. Если в процессе эксплуатации они все же появятся, то возможен ремонт поврежденных участков покрытия.

Передняя кромка корпуса острая, без изломов. Стреловидность передней кромки 33°. Задняя кромка имеет форму двойного W, внешняя точка излома находится примерно на полуразмахе. Крыло имеет сверхкритический профиль. На концах крыла установлены расщепляющиеся щитки – рули направления, в средних по размаху частях корпуса – по три секции элевонов, а по центру сзади – отклоняемая поверхность («бобровый хвост»), служащая для продольной балансировки самолета и являющаяся исполнительным органом активной системы ослабления воздействия воздушных порывов в высокоскоростном маловысотном полете. В качестве основных органов продольного и поперечного управления используются внешние элевоны, две внутренние секции элевонов с каждого борта задействуются только в малоскоростном полете. Расщепляющиеся щитки в полете обычно отклонены на 5° (за исключением скоростных режимов). Поверхности управления занимают 90% задней кромки, их относительная площадь составляет около 15% площади крыла. Аэродинамические поверхности управления имеют небольшое плечо относительно центра масс самолета, и дополнительные моменты продольного управления обеспечивают дефлекторы реактивных струй двигателей. Механизация передней кромки и закрылки отсутствуют.

Испытательное катапультирование манекена в кресле ACES II, которое используется на бомбардировщике В-2, а также на самолетах В-1В, F-117, F-15, F-16 иА-10

Экипаж состоит обычно из двух человек, размещающихся в герметической кабине на установленных рядом катапультируемых вверх креслах ACES II. Справа сидит командир экипажа, слева – второй летчик. Рабочее место каждого члена экипажа оснащено полным комплектом органов управления и каждый член экипажа может самостоятельно выполнить весь полет. Установлены две центральные ручки управления самолетом. При выполнении сложных задач предполагается использование третьего члена экипажа (оператора электронных систем), для которого предусмотрено резервное катапультируемое кресло, размещенное за местом первого летчика. Доступ в кабину экипажа осуществляется по складной лестнице через отсек передней стойки шасси. В отсеке шасси расположена нажимная кнопка запуска двигателей и включения основных бортовых систем, использующаяся при взлете по тревоге. Остекление кабины из четырех многослойных панелей обеспечивает обзор в горизонтальной плоскости 200°. Панели остекления имеют слой с фотореакционной способностью и становятся светонепроницаемыми при световом воздействии ядерного взрыва. Золотосодержащее покрытие остекления препятствует прохождению через него радиолокационного излучения. Летчики должны пилотировать самолет в противолазерных очках.

Шасси – трехопорное. Основные стойки с четырехколесными тележками установлены с внешней стороны отсеков двигателей и убираются вперед. Створки основных стоек трапециевидные, в открытом положении их нижние кромки расположены на расстоянии около 30 см от земли. Двухколесная управляемая носовая стойка убирается назад. Створки всех стоек имеют зигзагообразные кромки. Колея шасси 12,19 м.

СИЛОВАЯ УСТАНОВКА. Четыре двигателя установлены попарно по обеим сторонам центральной части корпуса рядом с бомбоотсеками. Снизу корпуса по обоим бортам имеются по две створки, обеспечивающие доступ к двигателям. F118-GE-110 представляет собой нефорсированный ТРДД, разработанный на основе ТРДДФ F100-GE-100 (устанавливавшегося на истребителях F-16C/D). Коробка приводов агрегатов выносная.

Два воздухозаборника двигателей (по одному для каждой пары двигателей) надкрыльные с пилообразной передней кромкой, имеют по две внутренние вертикальные перегородки и S-образные изогнутые вниз каналы для предотвращения радиолокационного облучения компрессоров двигателей. Под воздухозаборниками двигателей расположены щели также с пилообразной кромкой для отвода пограничного слоя и забора дополнительного воздуха в систему охлаждения и подавления ИК излучения. Сверху воздухозаборников имеются прямоугольные створки перепуска воздуха, треугольные створки сбоку воздухозаборников закрывают выходные отверстия ВСУ.

На этом фото В-2 хорошо видны его шасси и заостренный носок

Передняя часть самолета с носовой стойкой шасси

Сверху воздухозаборников самолета В-2 имеются прямоугольные створки перепуска воздуха, треугольные створки сбоку воздухозаборников закрывают выходные отверстия ВСУ

Выхлопные газы выходят через плоские сопла над плоской поверхностью хвостовой части фюзеляжа

Для уменьшения радиолокационной заметности сопла двигателей выполнены плоскими (плоское сопло облегчает применение радиопоглощающих конструкций, экранирует форсажную камеру и само является более слабым отражателем, по сравнению с традиционным осесимметричным соплом).