Столетняя история «летающего крыла»

"Вскоре после того, как в мае 1953 года были начаты испытания нового самолета серии "Сенчури" F-100, производимого фирмой Норт Америкен, в Эдвардс для проведения испытания первого этапа прибыл новый самолет F-102 фирмы "Конвэр". Летчик-испытатель Дик Джонсон был моим хорошим другом. Уволившись из ВВС, он работал главным летчиком-испытателем фирмы "Конвэр". Я сопровождал Джонсона [на другом самолете — Д.С.] во время его первых полетов, когда он определял устойчивость и управляемость F-102. После того как обнаруженные нами недостатки были устранены, мы снова поднялись в воздух с целью достичь сверхзвуковой скорости в горизонтальном полете. К нашему удивлению, самолет не смог достичь скорости звука. Это было большим разочарованием как для ВВС, так и для командования ПBO, ибо они рассчитывали, что F-102 станет тем самым сверхзвуковым всепогодным перехватчиком, который был так необходим.

Истребитель Конвэр F-102 до (а) и после (б) модификации.

То, что новый перехватчик с дельтавидным крылом не достиг расчетной скорости, было серьезным ударом как для ВВС, так и для фирмы-изготовителя. Пока в ВВС рассматривался вопрос о целесообразности продолжения работы над F-102, производство его было прекращено. Национальный консультативный комитет по вопросам авиации, участвовавший в рассмотрении проекта самолета и неоднократно утверждавший, что F-102 не сможет достичь сверхзвуковой скорости, оказался прав. Было очевидно, что если F-102 по своим летным данным не смог превзойти истребитель F-86D, который он должен был заменить, то нет смысла продолжать над ним работу.

Однако, к счастью для многих, F-102 был спасен. Инженер вышеупомянутого комитета Ричард Уиткомб провел ряд испытаний самолета в аэродинамической трубе, в результате чего была изменена форма его фюзеляжа. Уиткомб обнаружил, что самолет, имеющий суженное сечение фюзеляжа в местах пристыковки крыльев, будет иметь меньшее лобовое сопротивление и, следовательно, большую скорость. Это особенно относится к такому самолету, как F-102, у которого массивное дельтавидное крыло значительно увеличивало лобовое сопротивление."^[14]

Идея, выдвинутая Р.Уиткомбом, получила название "правила площадей". Впоследствии она нашла воплощение в конструкции большинства сверхзвуковых самолетов. Применительно же к F-102 "правило площадей" позволило на 20% снизить сопротивление самолета при М=1. Еще 10% выигрыша дало удлинение более чем на три метра передней части фюзеляжа и изменение формы фонаря кабины.^[15]

В процессе модификации для улучшения срывных характеристик была применена коническая крутка крыла, т.е. постепенно увеличивающийся от основания к концам отгиб передней кромки вниз. В результате наиболее подверженные срыву концевые части крыла теперь рассекали воздух под меньшим углом атаки, а это снизило опасность потери эффективности элевонов. Кроме этого, коническая крутка передней кромки так меняла распределение подъемной силы по размаху, что индуктивное сопротивление крыла на дозвуковых скоростях становилось меньше.

Доработки заняли около четырех месяцев. Новому, аэродинамически "облагороженному" варианту самолета дали обозначение F-102A. 20 декабря 1954 г. он впервые поднялся в воздух, а уже на следующий день преодолел в горизонтальном полете на высоте 10000 м заветный "звуковой барьер". Его максимальная скорость составила 1295 км/ч (М= 1,22), практический потолок — 16150 м.

Серийный F-102A.

Нa этот раз характеристики перехватчика соответствовали требованием военных и было принято решение начать его серийное производство. С июня 1955 г. по октябрь 1958 г. на заводе фирмы Конвэр в Сан-Диего выпустили около 1000 F-102A, из них 111 — в двухместном тренировочном варианте TF-102A. Это был первый в истории авиации самолет с треугольным крылом, принятый на вооружение, и первая в мире сверхзвуковая "бесхвостка".

На протяжении нескольких лет F-102 составлял основу авиационных частей ПВО США. В соответствии с господствующими в те годы взглядами на применение авиации он не имел пушечного вооружения и нес только реактивные снаряды: 6 управляемых (УРС), расположенных в специальном отсеке за кабиной, и 12 неуправляемых (НУРС). Система наведения и управления огнем была самой современной. После взлета и вплоть до сближения с целью на расстояние 30 км управление самолетом осуществлялось с помощью наземной станции наведения. После этого самолет "вела" бортовая система наведения. На расчетной дистанции автоматически производился залп ракетными снарядами. Управление машиной при возвращении на базу также осуществлялось с помощью наземной станции. Таким образом, в течение большей части полета на перехват противника функции летчика сводились, в основном, к наблюдению за правильностью работы автоматических устройств.