Авиация и космонавтика 2004 03

Специалисты NASA с самого начала проектирования самолета тесно сотрудничали с инженерами фирмы Дженерал Дайнемикс. Сотрудничество при разработке получило продолжение – F-111 стал «испытательной птицей» (Test bird) в двух исследовательских программах NASA.

В 1973-1976 г.г. исследовательские полеты выполнял один F-111, модернизированый в рамках программы TACT (Transonic Aircraft Technology). Программа TACT имела прикладное значение, помимо NASA в ней напрямую принимали участие ВВС. Целью программы являлась экспериментальная проверка результатов продувок в аэродинамических трубах крыла со сверхкритическим профилем. Продувки показывали, что такое крыло способно улучшить маневренность самолета на околозвуковых скоростях без ухудшения характеристик управляемости – летчик ударного самолета получал возможность энергично маневрировать на высокой скорости при прорыве ПВО противника.

Летающая лаборатория F-111 была оснащена доработанными подвижными частями крыла. Плоскости крыла имели сверхкритический профиль, меньший размах и увеличенную хорду. Кроме того, вместо двухщелевых закрылков, как на «обычном» F-111, на летающей лаборатории использовались однощелевые. Крыло спроектировали и изготовили на фирме Дженерал Дайнемикс. Так как площадь сверхкритического крыла была на 20% больше площади штатного крыла F-111, пришлось делать кессон увеличенных размеров.

Первый полет F-111 со сверхкритическим крылом выполнил в ноябре 1973 г.

Другой важной темой летных экспериментов с участием летающей лаборатории на базе F-111 стали исследования адаптивного крыла – программа AFTI/F-111. Адаптивное крыло – вещь крайне заманчивая, но пока реально на серийном самолете недостижимая. Профиль адаптивного крыла изменяет кривизну, не нарушая гладкости обшивки, в зависимости от скорости полета и угла атаки. F-111 в качестве летающей лаборатории программы AFTI выбрали из-за наличия крыла изменяемой стреловидности, обеспечивающего более широкий диапазон изучаемых режимов полета. Исходным для адаптивного крыла стало сверхкритическое крыло, разработанное по программе TACT. Однако конкурс на создание адаптивного крыла выиграла фирма Боинг. Плоскость адаптивного крыла получило односегментный носок и трехсегментную заднюю поверхность (вместо щитков). Законцовка плоскости крыла также делилась на подвижные (носок и задняя поверхность) и неподвижную части. Традиционная механизация крыла – закрылки, предкрылки, интерцепторы – отсутствовала. В полостях отклоняемых частей крыла использованы стекло- пластиковые уплотнители с тефлоновым покрытием. Гладкая обшивка крыла выполнена из стеклопластика. Корневые задние секции плоскостей крыла отклоняются только симметрично, средние и внешние – могут выполнять функцию элеронов. Угол отклонения носков крыла – от 1 град, вверх до 20 град вниз, задних секций – от 1 град, вверх до 1 8 град. вниз. Изменение кривизны профиля зависело от числа М, угла стреловидности крыла, высоты полета и потребной подъемной силы. Управление кривизной профиля осуществлялось гидроприводами автономно от системы управления полетом посредством отдельной системы управления. В систему управления кривизной профиля было заложено четыре режима:

– крейсерский, автоматическое поддерживание оптимального профиля крыла при конкретных условиях крейсерского полета;

– маневренный, режим, обеспечивающий максимальное аэродинамическое качество для данных условий полета;

– снижение нагрузки на крыло, режим, обеспечивающий уменьшение изгибающего момента на плоскости крыла при выполнении маневра;

– улучшения управляемости, режим, обеспечивающий улучшение управляемости самолета по тангажу.

F-111, принадлежавший NASA

Адаптивное крыло было установлено на летающую лабораторию F-1 1 1 летом 1983 г., летные испытания самолета начались лишь 1 8 октября 1 985 г. Задержку вызвали проблемы с отладкой программного обеспечения системы управления изменением кривизны профиля. Первый этап летных испытаний завершился в мае 1986 г. На этом этапе управление кривизной профиля осуществлялось только вручную. Второй этап проходил с августа 1987 г. по март 1989 г. Изменение кривизны профиля проводилось посредством цифровых ЭВМ (по одной на каждую плоскость) на всех четырех режимах автоматического управления. Суммарно летающая лаборатория AFTI/F-11 1 налетала 145 ч. В целом испытания были признаны успешными, их результаты передали авиационным фирмам, работавшим по программе перспективного истребителя ATF (программа ATF привела к появлению истребителя F- 22 «Лайтнинг II», который, однако, адаптивного крыла не имеет).

ИСТРЕБИТЕЛИ- БОМБАРДИРОВЩИКИ F-111 В ИНДОКИТАЕ

В свете обострившейся в 1967 г. критики сторонники F-111 видели лишь один способ спасти самолет – срочно проверить машину в боевых условиях.