Авиация и космонавтика 2007 03

После победы фирмы «Локхид Мартин» в конкурсе JSF, внешние формы истребителя были заморожены с минимальными изменениями. Носовую часть фюзеляжа в финальной конфигурации удлинили на 130 мм для увеличения объема отсеков БРЭО и датчиков, а для сохранения балансировки горизонтальное оперение было сдвинуто назад на 50 мм. Строительная высота фюзеляжа была увеличена на 25 мм, что позволило повысить запас топлива на 140 кг. На палубном варианте будет увеличена площадь и крутка крыла для улучшения характеристик управляемости на глиссаде и уменьшения посадочной скорости, а кили – переустановлены для улучшения картины обтекания.

«Программа по борьбе с весом»

В 2002 г. в результате проведенной инспекции весовых сводок F-35 было выявлено значительное перетяжеление его конструкции. Первоначальный прогноз массы самолета строился на основе экстраполяции параметров машин аналогичного класса, но затем, когда произвели перерасчет весовых сводок, пользуясь методом объемов и удельных масс конструкционных материалов, выяснилось, что полученная цифра на 30% превышает прогнозированную. Перерасчет был произведен в рамках продувочных испытаний модели самолета с внешними подвесками с целью установить влияние их наличия на перераспределение масс внутри планера. На фирме Локхид Мартин была сразу же создана специальная группа по разработке комплексных мер для снижения массы конструкции. Группой было установлено, что комплекс БРЭО, бортовые системы, оборудование и двигательная установка СКВВП F-35B по массе точно вписались в прогнозируемые параметры, в то время как планер оказался тяжелее более чем на треть. Для СКВВП минимально возможная масса конструкции является наиболее критичной из-за необходимости выполнения требования вертикальной посадки с неизрасходованным подвесным вооружением.

На основе опыта проектирования самолетов, по заявлению представителей фирмы Локхид Мартин, приемлемым считается расхождение прогнозируемой и расчетной массы нового ЛА в 20-25%. Менеджер программы Том Бербэйдж признал, что группе пришлось поднять материалы гораздо более ранних этапов программы JSF с целью выявления и устранения всех возникших на этапе проектирования факторов, приведших к неоправданному завышению массы конструкции. Задачу несколько упрощает тот факт, что проектирование самолета F-35 находилось еще на довольно ранней стадии, и внутренняя компоновка не была утверждена окончательно. На росте массы негативно сказались и такие нюансы, как весьма плотное размещение узлов и агрегатов внутри относительно небольшого фюзеляжа, необходимость обеспечивать требуемые допуски и посадки при сборке ЛА в сочетании с малой заметностью и легкостью обслуживания. В команде, занимавшейся ликвидацией проблемы перетяжеления варианта СКВВП, было задействовано около 500 инженеров. Идеи по локальным и глобальным модификациям, вносимым в конструкцию, тщательно суммировались и сортировались.

В июле 2004 г. Бербэйдж заявил, что проблему перетяжеления конструкции F-35 практически удалось решить путем применения жестких мер по снижению массы ряда узлов и агрегатов и повышения тяги двигателя на 363 кгс за счет оптимизации трактов воздухозаборника и герметизации створок сопла подъемного вентилятора, что повысит его КПД. Последняя мера, по его словам, оказалась «эквивалентно экономии 1135 кг массы конструкции», т. е. результату программы сокращения массы, достигнутому в течение года. Изменения коснулись также конструкции каналов воздухозаборника и сопла двигателя – были снижены потери тяги. Однако в конструкцию самого двигателя никаких изменений с целью повышения тяги внесено не было.

Сборка первого F-35

Вариант самолета короткого взлета и вертикальной посадки, наиболее страдавший от перетяжеления, подвергся шести значительным и нескольким десяткам мелких модификаций и изменений конструкции, причем изменения вносились даже в тех случаях, когда их применение позволяло сэкономить 1 фунт (0,454 кг) массы. Внесение изменений в конструкцию повлияло на грузоподъемность и номенклатуру вооружения самолета. В конструкцию самолетов опытной серии будет внесено еще несколько изменений. Пересмотр проекта привел и к решениям, не связанным напрямую с весом конструкции. В частности, было решено заменить одинарную створку колодца носовой стойки шасси двумя, т. к. выяснилось, что при боковом ветре одинарная створка сильно «парусит». Эта замена позволила уменьшить площадь ВО и сэкономить 21 кг массы.