Экспериментальный самолёт Lockheed XST Have Blue (США)

К концу 1950-х гг. с возникновением в СССР и США зенитных ракетных комплексов снаряженных массивными РЛС и высотными ракетами, вопрос уменьшения радиолокационной заметности летательных аппаратов вновь обрел актуальность. В 1973 г. ВВС США вместе с Управлением многообещающих исследовательских работ министерства обороны (DARPA - Defense Advanced Research Projects Agency) приступили к скрытым углубленным проектным исследованиям, направленным на создание реактивного неприметного боевого самолёта. Ведущим авиационным концернам было ориентировано особое задание, на которое откликнулись «Боинг», «Грумман», «LTV», «Макдоннелл-Дуглас» и «Нортроп». В число получивших задание компаний «Локхид» не попала, так как в течение прошлых 10 лет истребителями не занималась. Но она все таки представила на рассмотрение DARPA свое деятельное предложение, которое вместе с проектом конторы «Нортроп» в ноябре 1975 г. было выбрано для последующих работ по самолёту XST (experimental Stealth Technology - экспериментальная техника малой заметности).

Все последующие работы по «стелсам» на фирме «Локхид» поручили Отделению по многообещающим разработкам, расположенному в г. Палмдейл, шт. Калифорния и полуофициально именуемому «Сканк Уоркс». Конкретно там ранее были сделаны SR-71 и U-2. Техническое задание на самолет XST предъявляло жесткие требования, сначала, к величине его ЭПР. Анализ показал, что применением только РПМ и отдельных «малозаметных» частей конструкции обойтись уже не получится, требуются принципно новые решения. Реальный выход заключался в широком использовании малоотражающих форм. Если ранее обводы самолета определялись, в главном, аэродинамикой, то сейчас она должна была отойти на 2-ой план, а главенствующее положение в выработке конфигурации планера следовало придать понижению его отражательной возможности. К тому времени более сильные отражатели электрической энергии были уже известны. Это так именуемые зеркальные (блестящие) точки, отражающие энергию точно в направлении, откуда волна пришла, соединения поверхностей, действующие как уголковые отражатели, также острые кромки несущих поверхностей самолета.

Таким образом, малоотражающая конфигурация планера должна была отличаться интегральной сборкой с наименьшим числом кромок и отсутствием выступающих частей. Для этого следовало обеспечить плавное сопряжение крыла и фюзеляжа, снутри которого расположить движки и мотивированную нагрузку, исключить вертикальные плоские поверхности либо очень уменьшить их размеры (это самые сильные бортовые отражатели, т.к. облучение самолета наземными РЛС происходит, обычно, под пологим углом), а кили, если они сохранены, отклонить от вертикали, предупредить конкретное радиолокационное облучение компрессоров движков методом внедрения искривленных каналов воздухопоглотителей и т.д. Вообщем говоря, в большей степени этим требованиям удовлетворяет схема «летающее крыло» с обычно плавными обводами, которая, кроме малоотражающей конфигурации, отличается большенными внутренними объемами для размещения движков и нагрузки. В США доказательство малой ЭПР таковой сборки в первый раз получили еще в конце 1940-х гг., когда облучали бомбовоз «Нортроп» YB-49 береговым радиолокатором системы ПВО, размещенным южнее Сан-Франциско. Позже в процессе маневров НАТО америкосы отмечали сложность радиолокационного сопровождения другого «летающего крыла» - британского бомбовоза «Вулкан», который по размерам не уступал В-47, но имел в пару раз наименее мощнейший отраженный импульс.

Можно было представить, что схему, близкую «Вулкану», и изберут создатели самолета XST, тем паче, что обычный недочет таковой сборки - недостающая продольная устойчивость - устранялся показавшимися к тому времени электродистанционными системами управления. Но на величину ЭПР летательного аппарата, не считая геометрической формы и электрических параметров его поверхности, оказывают влияние соотношение размеров ЛА и длины волны облучающего радиолокатора, также ракурс облучения. Это существенно затрудняет определение хорошей формы поверхности сложной кривизны для «летающего крыла». Ограниченные способности компов 70-х годов и трудности математического моделирования ЭПР не дозволили тогда решить схожую задачку. Еще легче, чем для поверхностей сложной кривизны, оказалось найти зависимость ЭПР от ракурса облучения для сочетания плоских поверхностей. В итоге «Локхид» и «Нортроп» в собственных проектах самолета XST решили применить схему, близкую к «бесхвостке» с так именуемой фасеточной (многогранной) формой корпуса. Такая конфигурация не устраняет от сверкающих точек, но при определенной ориентации плоских поверхностей и кромок позволяет скооперировать ракурсы насыщенного отражения от нескольких частей конструкции, уменьшить таким образом их число и вывести из секторов более возможных направлений облучения. Это означает, что в этих направлениях фасеточная форма обеспечивает существенное понижение уровня отраженного сигнала, при этом во всем спектре длин волн облучающей РЛС. Другими словами самолёт становится фактически невидимым для расчетов радаров ПВО.

Проекты XST обеих компаний оказались близки. Не считая корпуса фасеточной формы, оба самолета имели крыло большой стреловидности и двухкилевое оперение с наклоненными вовнутрь килями для экранирования выходных сопел движков. Главное отличие заключалось в расположении воздухопоглотителей: «Нортроп» предложила один надфюзеляжный, расположенный сразу за кабиной летчика, «Локхид» - два боковых. На первом шаге конкурсной программки XST конторы сделали особые модели в масштабе 1/3 для оценки ЭПР. Их тесты в безэховых камерах начались в 1976 г., а посреди такого же года «Локхид» вышла победителем из состязания, получив договор на постройку 2-ух экспериментальных самолетов по программке Have Blue (можно перевести как «задание на обманный, жульнический объект»). По утверждению локхидовского инженера А.Брауна, успеху его компании в значимой мере содействовало внедрение русской технической литературы и, сначала, теоретических работ П.Уфимцева, сотрудника Института радиотехники и электроники Академии СССР. Статья этого физика о расчетных способах определения ЭПР, размещенная в 1962 г. в малотиражном узковедомственном журнальчике, была переведена на британский язык в 1971 г. и применена компанией «Локхид» при разработке программки «Эхо», созданной для расчета ЭПР тел различной конфигурации. Как пишут сами америкосы, это позволило на 30-40% уменьшить издержки на разработку самолета XST, а позже и F-117. Тесты в камерах дали возможность узнать конфигурацию самолёта, разработанную на базе только расчетов по программке «Эхо». Дальше состоялись продувки в низко- и скоростных аэродинамических трубах объемом 1920 часов. Потом «Локхид» сделала полномасштабную радиолокационную модель самолета, которая дозволила совсем отработать детали конструкции и в недлинные сроки выстроить два летных экземпляра.

Экспериментальный «Have Blue» был маленьким (длина с носовой штангой 14,4 м) дозвуковым одноместным летательным аппаратом, снаряженным 2-мя движками «Дженерал Электрик» J85-GE-4A, взятыми фактически без конфигураций с палубного учебного самолета «Норт Америкэн» Т-2В. Угол стреловидности фронтальной кромки его практически дельтавидного крыла приравнивался 72,3°. Ни закрылков, ни воздушных тормозов самолет не имел, т.к. они безизбежно увеличивали ЭПР. Единственными управляющими поверхностями были обыкновенные элевоны и два цельноповоротных заваленных вовнутрь киля. Конструкция планера, в главном, дюралевая, с применением стали и титана в более теплонапряженных узлах. Летчик пилотировал самолет при помощи боковой ручки и обыденных педалей, сигналы от которых принимала электродистанционная система управления, не имевшая, кстати, механического дублирования. Масса машины в процессе испытаний изменялась в границах 4200-5680 кг, из которых до 1600 кг составляло горючее. 1-ый пуск мотора «Have Blue» состоялся 4 ноября 1977 г. на площадке «Сканк Уоркс», примыкающей к аэровокзалу города Бэрбанк. Чтоб уберечь секретное изделие от сторонних взглядов, его поставили меж 2-мя трейлерами, натянув сверху маскировочную сеть, а гонки движков делали ночкой, когда аэровокзал запирался. Потом самолет разобрали и 16 ноября на борту С-5А доставили к месту летных испытаний - на засекреченную базу Грум Лэйк в штате Невада. 1 декабря

1977 г. летчик-испытатель Билл Парк (Bill Park) поднял в небо 1-ый «Have Blue», предназначавшийся для исследования черт стойкости и маневренности. Состоялось 36 удачных полетов, но 4 мая 1978 г. во время посадки с большой вертикальной скоростью самолёт очень ударился о поверхность ВПП, в итоге правую опору шасси заклинило в полуубранном положении. Летчик три раза пробовал ее вытряхнуть, прикладываясь левым колесом к полосе, но безрезультативно. Тогда Парк набрал высоту 3000 м, выработал все горючее и катапультировался. 2-ой экземпляр самолёта, предназначенный конкретно для исследовательских работ черт заметности, взлетел 20 июля и в течение следующих 12 месяцев выполнил 52 полета, вполне завершив программку испытаний. Их финишная фаза включала «игру» с реальной ПВО, когда самолёт пробовали найти всеми имеющимися средствами. «Have Blue» показал вправду низкую заметность в радиолокационном, инфракрасном и акустическом спектрах, доказав практическую возможность сотворения неприметного боевого самолета.

Тактико-технические свойства Lockheed Have Blue Экипаж, чел   1 Размах крыла, м   6.86 Длина самолета, м   14.40 Высота самолета, м   2.28 Площадь крыла, м   105.90 Угол стреловидности, град   35.86 Масса, кг - пустого самолета   4060 - наибольшая взлетная   5670 - топлива   1588 Тип двигателя   1 ТРД General Electric J85-GE-4A Тяга, кгс   1 х 1338 Наибольшая скорость, км/ч   966 Крейсерская скорость, км/ч   456 Длительность полета, ч   1 Практический потолок, м   10200