Палубний винищувач-бомбардувальник

Останній і найбільш зроблений з бортового обладнання (в момент прийняття його на озброєння) з американських реактивних винищувачів F/A-18 пройшов тривалий і складний шлях конструктивних пророблень, що почався за 12 років до його першого польоту. Йому довелося випробувати зміну основного розробника (фірми Нортроп на МакДоннел-Дуглас), його доля двічі знаходилася під питанням (після програшу в конкурсі літака F-16 і на початковому етапі експлуатації після виявлення ряду недоліків), перш ніж він став наймасовішим бойовим літаком ВМС і корпусу морської піхоти (КМП) США. Незважаючи на скорочення військових витрат останніх років F/A-18 залишається в серійному виробництві для збройних сил США і (на відміну від F-16 - другого тактичного американського літака, виробництво якого триває) піддається глибокої модифікації в новий значно вдосконалений варіант F/A-18E/F, який повинен виготовлятися серійно до 2015 р.

У травні 1966 р. фірма Нортроп в ініціативному порядку приступила до проектування винищувачі завоювання переваги в повітрі Р.530 "Кобра", який повинен був прийти на зміна ладу серійно винищувачу F-5. Розробка проекту Р.530 не просунулася далі будівлі макета, проте передбачена схема з двома двигунами "Гібридним" крилом малої стріловидності, що мав довгі кореневі напливи, була збережена в переробленому проекті Р.600, який був представлений на оголошений у січні 1972 року конкурс з проводилася ВПС США програмі легкого винищувача LWF (Light Weight Fighter). 13 квітня 1972 з фірмою Нортроп був укладений контракт вартістю $ 39,1 млн. на будівництво та випробування двох досвідчених літаків Р.600, які в грудні 1972 р. отримали позначення замовника YF-17 і взяли участь в конкурсній оцінці разом з літаками Дженерал Дайнемікс YF-16. На початок 1974 р. на протягом семи років фірма Нортроп витратила на проектні дослідження 900000 люд.-год і провела випробування в АДТ загальним обсягом 5000 год Перший політ першого YF-17 відбувся 9 червня 1974 року, другий - 21 серпня 1974 До моменту практичного завершення випробувань 20 грудня 1974 два досвідчених літака YF-17 скоїли 268 польотів загальною тривалістю 324 ч.

YF-17 зазнав невдачі у конкурсі: 13 Січень 1975 як основи для розробки винищувача повітряного бою ACF (Air Combat Fighter) ВПС вибрали літак YF-16. Але роботи по YF-17 не були припинені. Навесні 1974 міністерство оборони США схвалило припущення флоту про дослідження нового дешевого легкого багатоцільового винищувача VFAX в додаток до що надійшов на озброєння важкого палубному винищувачу F-14 (у відповідність до прийнятої концепції змішаного парку винищувачів). У серпні цього ж року конгрес скасував програму VFAX і рекомендував замість повністю нового літака вивчити варіанти літаків YF-16 і YF-17. Фірма Нортроп запропонувала на основі YF-17 проект літака Р.630, але 2 травня 1975 ВМС віддали перевагу палубному літаку NACF (Navy Air Combat Fighter - винищувач флоту для повітряного бою), проект якого був представлений також на основі YF-17 спільно з фірмою МакДоннел-Дуглас (що мала на відміну від Нортроп великий досвід проектування палубних літаків і яка виступила в якості основного підрядника) та фірмою Нортроп.

Про початок робочого проектування літака NACF було оголошено 22 січня 1976 року, перший політ першого досвідченого літака відбувся 18 листопада 1978 року. Спочатку передбачалася розробка двох одномісних варіантів: винищувача F-18A і ударного літака А-18. Але обидва варіанти по конструкції і внутрішньому бортового обладнання виявилися повністю однаковими і відрізняються лише складом підвісного обладнання та озброєння, в результаті для обох конфігурацій було прийнято єдине позначення F/A-18. При розробки літака його надійність та експлуатаційно-ремонтна технологічність були включені в число гарантованих характеристик поряд з льотними і масовими характеристиками.

До березня 1980 завершилася споруда, і почалися льотні випробування всіх 11 дослідних літаків, у квітні 1980 р. відбувся перший політ першого серійного літака, а в травні того ж року він був поставлений ВМС США для початкової експлуатаційної оцінки. Остання серія експлуатаційно-оціночних випробувань завершилася наприкінці 1982 р. і 7 січня 1983 літак офіційно вступив на озброєння.

Спочатку для ВМС і КМП США планувалося побудувати 1366 серійних літаків, в 1987 р. це число було зменшено до 1157 (включаючи більше 150 у двомісному варіанті, 354 для КМП), з них до лютого 1992 поставлено близько 800. F/A-18 будувався за ліцензії в Австралії (75), поставлявся Канаді (138) та Іспанії (72), замовлений Швейцарією (34), Кувейтом (40) і Фінляндією (64). Всього на початок 1993 замовлено 1580 машин, з яких поставлено понад 1080. За тривалістю серійного виробництва літак F/A-18 повинен стати першим серед інших винищувачів четвертого покоління F-14, F-15 і F-16.

Основним підрядником з виробництва літака F/A-18 є фірма МакДоннел-Дуглас. Фірма Нортроп, частка участі якої в розробці літака становить 30%, а в його виробництві 40%, виготовляє центральну і хвостову частині фюзеляжу, які поставляються в повністю зібраному вигляді фірмі МакДоннел-Дуглас для остаточного складання, а також елементи паливної та гідравлічної систем і т.д. Іспанська фірма CASA (в рамках компенсації за покупку Іспанією літаків) виготовляє стабілізатори, закрилки, кореневі напливи крила, повітряні гальма і керма направлення всіх літаків F/A-18. Ціна одного літака $ 21200000 за курсом 1986

Створені або досліджувалися наступні варіанти літака:

F/A-18A -- одномісний винищувач-бомбардувальник. Для ВМС і КМП США побудований 371 серійний F/A-18A, який поставлений в 1980-1987 роках, виробництво на експорт завершено в 1990 р.

F/A-18B (колишнє назва TF-18A) - двомісний учбово-бойовий варіант літака F/A-18A. Для ВМС і КМП США збудовано 39 серійних F/A-18В.

F/A-18C - одномісний винищувач-бомбардувальник з удосконаленим БРЕО і озброєнням. Перший політ 3 вересня 1986, поставки почалися 21 вересня 1987 З кінця 1989 р. випускається в модифікації "Найт Аттек" з обладнанням для всепогодних нічних ударів.

F/A-18D -- двомісний варіант F/A-18C. Перший політ 6 травня 1988, поставки почалися в грудні 1989 р. Випускається з обладнанням для всепогодних нічних ударів. Модифікація для КМП виробляється без командного поста керування літаком в задній кабіні і призначений для тільки виконання бойових завдань, тоді як модифікація для ВМС має подвійне управління і використовується тільки для тренувальних завдань.

CF-18A і В - одно-і двомісний варіанти для ВПС Канади. Перший політ 29 липня 1982, поставлено 138, з них 40 CF-18B, з 25 жовтень 1982р. по 21 вересня 1988

AF-18A і ATF-18A - одно-та двомісні варіанти для ВВС Австралії. 75 літаків поставлені з травня 1985 р. по травень 1990

EF-18 - одно-(іспанське позначення С.15) і двомісний (СЕ.15) варіанти для ВПС Іспанії. Поставлені 72 з літа 1986 р. по червень 1990

F/A-18D (RC) - двомісний розвідник з контейнерної системою ATARS. Льотні випробування F/A-18 з розвідувальним обладнанням началісь15 августа1984 р. Запланована споруда 30-50 розвідників для КМП США та 40-50 для ВМС США, починаючи з 1994 р.

F-18L - варіант наземного базування (серійно не будувалося)

F/A-18 "Супер Хорнет" і "Хорнет" 2000 - родина досліджувалися в 1987-1988 рр.. варіантів, що не знайшли замовників.

F-18 HARV - експериментальний літак для досліджень в 1987-1994 рр.. польоту на великих кутах атаки.

З 1991 р. для ВМС США розробляється вдосконалений винищувач-бомбардувальник F/A-18E і його двомісний варіант F/A-16F. F/A-18 E/F буде практично новим літаком: за планеру він буде сумісний з F/A-18 C/D лише на 15%, на ньому будуть встановлені нові двигуни F414, бортова електроніка буде замінена, новим буде і приблизно 10% програмного забезпечення. Передбачається будівництво 1000 серійних літаків.

У квітні 1987р. літаками F/A-18 укомплектована пілотажно-демонстраційна група "Блакитні ангели", яка виступила в Росії у вересні 1992 р.

Конструкція

Літак нормальної схеми з среднерасположенним трапецієподібним крилом. Планер розрахований на ресурс 6000 годин з 2000 злетів з використанням катапульти і 2000 посадок з використанням затримує гака. Конфігурація системи крило-фюзеляж обрана відповідно до диференціальних правилом площ, що передбачають зменшення площі поперечних перерізів фюзеляжу над крилом і збільшення площі під крилом.

Крило многолонжеронное, складається по лініях, що проходить через внутрішні хорди елеронів з поворотом консолей на 90 град. Кут зворотного поперечного V крила 3 град, подовження 3,5, профіль симетричний серії NACA 65-A з відносною товщиною 5%, коренева/концевая хорда 4,04/1,68 м. На крилі встановлені відхилюваний шкарпетки з усього розмаху (макс. Кут відхилення 30 град, площа 4,50 м2, відносна хорда 18%), однощелевие закрилки (45 град, 5,75 м2, 28%) і зависає елерони (45 град, 2,27 м2). Шкарпетки і закрилки відхиляються автоматично в залежності від кута атаки і числа М для підвищення маневреності літака в бою і аеродинамічного якості в крейсерському польоті. Механізація розроблялася з умови отримання необхідних підйомної сили і кутового положення літака при заході на посадку (кут атаки близько 8 град) і посадці (14 град в момент торкання палуби). Крило перший літаків мало уступи на передній кромці, від яких пізніше було вирішено відмовитися.

Однією з характерних особливостей літака є наявність напливів великої площі (5,55 м2) і складної форми в плані перед кореневими частинами крила. Напливи створюють вихрові підйомну силу і забезпечують політ літака на великих кутах атаки. Між напливами і фюзеляжем є щілину для відводу прикордонного шару фюзеляжу від повітрязабірників, на перших літаках щілину простягалася уздовж усього напливу, з 1980 р. вона на 70% забиті (для збільшення дальності польоту). У ході експлуатації відзначалися підвищені напруги в хвостовій частині фюзеляжу і кореневої частини кілів внаслідок впливу на них і вихорів з 1988 р. на F/A-18C флоту США зверху напливів встановлюються невеликі вертикальні гребені, які служать для модифікації що сходять з напливів вихорів з відповідним зменшенням втоми конструкції та покращенням подорожнього управління на кутах атаки вище 45 град.

Фюзеляж типу напівмонокок. Відсік кабіни льотчика має безпечно ушкоджувані конструкцію. Кабіна герметична з системою кондиціювання та кисневої системою. Ліхтар відкривається назад-вгору. Катапультіруемое крісло Мартін-Бейкер SJU-5/6 забезпечує покіданіе літака на стоянці. Зверху хвостовій частині фюзеляжу між кілями розташований повітряний гальмо.

Хвостове оперення стріловидності. Диференціальний суцільноповоротним стабілізатор має кут зворотного поперечного V, рівний 2 град. Вертикальне оперення з двома відхиленим назовні на 20 град кілями зміщене вперед щодо стабілізатора для виведення його з зони аеродинамічної тіні від крила і стабілізатора на великих кутах атаки. На зльоті та посадці обидва керма напряму відхиляються всередину для створення додаткового моменту на кабрірованіе і балансування літака з піднятим носом. Розмах стабілізатора 6,58 м, відстань між кінцями кілів 3,60 м, площа стабілізатора 8,18 м2, кілів 9,68 м2, керма напряму 1,45 м2.

Літак виконаний в основному з алюмінієвих сплавів (частка за масою 49,6%), використовуються також сталь (16,7%), титанові сплави (12,9%), КМ (590 кг, 9,9%) та інші матеріали (10,9%). Всі поверхні управління, хвостове оперення і закрилки мають шарувату конструкцію зі стільниковим алюмінієвим заповнювачем і обшивкою з епоксидного вуглепластика. Частина обшивки крила і кришки люків оглядових фюзеляжу також виконані з вуглепластику. Шкарпетки стабілізаторів і кілів виготовлені із застосуванням титанових сплавів.

Шасі триопорне з одноколісному основними і двоколісної передній стійками. Передня стійка керована (повертається при рулюванні на кут від -75 до +75 град), прибирається вперед, основні - назад з поворотом коліс на 90 град в ніші під каналами повітрязабірників. Пневматики носової стійки мають розміри 559х168-254 мм і тиск 2,41 МПа (10,5 кгс/см2) і 1,38 МПа (14,1 кгс/см2). На передній стійці розташований кронштейн для кріплення до човнику катапульти. У хвостовій частині фюзеляжу встановлений гальмівної гак.

Силова установка

На YF-17 були встановлені двигуни YJ101 з форсованої/нефорсірованной тягою 66,7/42,1 кН (6800/4290 кгс), із ступенем двоконтурного 0,20 і повною ступенем підвищення тиску більше 20. Розробка YJ101 була почата фірмою Дженерал Електрик в 1971 році на власні кошти.

Для F/A-18 на його основі було створено ТРДДФ F404-GE-400 модульної конструкції. Це двовальний двигун з трьох-і семиступінчастим компресорами відповідно низького і високого тиску, одноступінчасті турбінами низького і високого (з охолоджувані лопатками) тиску і кільцевої камерою згоряння. Сопло звужується - розширюється регульоване. Система управління двигуном електрогідромеханіческая. Ступінь двоконтурного 0,34, повна ступінь підвищення тиску 25, витрата повітря 64,4 кг/с, довжина двигуна 4,03 м, максимальний діаметр 0,88 м, суха маса 989 кг. Двигуни розділені протипожежної перегородкою. Воздухозаборники бічні напівкруглі нерегульовані, розташовані під кореневими напливами крила. Відсікач прикордонного шару виступає перед кожним повітрозабірником приблизно на 1 м і відводить прикордонний шар фюзеляжу, направляючи його вгору і вниз від повітрозабірника, безпосередньо перед повітрозабірником відсікач має перфорації, через яку відводиться власний прикордонний шар відсікачі. Площина відсікачі складає кут 5 град з направленням невозмущенного потоку і забезпечує попереднє стиснення повітря на надзвукових швидкостях.

З 1992 р. літаки ВМС і корпусу морської піхоти США поставляються з двигунами F404-GE-402 з тягою по 78,3 кН (7980 кгс). Ці ж двигуни встановлені і на кувейтських літаках.

Паливо (JP5) розміщується в протектірованних фюзеляжних і крильевих баках загальною ємністю 6060 л. Можлива підвіска до трьох скидаються баків по 1250 л (на внутрішніх подкрильних та центральному підфюзеляжному вузлах). Канадські літаки можуть нести три ПТБ по 1818 л. З правого борту в носовій частині фюзеляжу встановлена прибирається шланга для дозаправки паливом у польоті. На F/A-18C/D застосована система балансування перекачування палива.

Общесамолетние системи

Система управління польотом цифрова квадруплексная електродістанціонная, є прямий резервна електрична проводка до всіх поверхнях управління та резервна механічна проводка (по каналах тангажа і крену) до стабілізатору. Органами подовжнього управління служать симетрично відхилюваний консолі стабілізатора, поперечного управління - елерони і диференціально відхилюваний консолі стабілізатора, колійного - керма напряму. У 1981 р. за результатами льотних випробувань починаючи з 28-го літака були збільшені розмах і площу елеронів, введено диференціальне відхилення шкарпеток крила і закрилків спільно з елеронами для збільшення швидкості крену до 180-220 град/с. Передбачені система поліпшення стійкості і керованості (на деяких режимах літак статично нестійкий), засобу підвищення опірності звалювання і штопору, зокрема, автомат перехресної зв'язку між відхиленням органів поперечного і шляхового управління. ЕДСУ відрізняється високою надійністю: за заявою фірми МакДоннел-Дуглас, до початку 1992 резервна механічна система управління жодного разу не була використана за своїм прямим призначенням і не було жодного випадку посадки з відмовила цифровою системою. Літаки ВМС США можуть здійснювати автоматичну посадку на палубу авіаносця з використанням корабельної системи керування.

На ході випробувань літака F-18 HARV (без системи відхилення вектора тяги і додаткових органів управління) досягався кут атаки 55 град. Однак хоча вихідний літак F/A-18 і може бути збалансований на такому куті атаки, він некерований в цьому режимі: ефективність керма напряму втрачається при куті атаки 45-50 град через аеродинамічного затінення оперення крилом, максимальна кутова швидкість крену при відхиленні елеронів падає до величини менше 30 град/с при куті атаки більше 20 град.

Гідросистема складається з двох незалежних систем з робочим тиском 20,7 МПа (210 кгс/см2) і забезпечує привід закрилків, органів управленія і шасі.

Цільове обладнання

Багаторежимна цифрова імпульсно-доплеровське РЛС Хьюз AN/APG-65 працює в діапазоні частот I/J (8-11 ГГц). Режими повітря-повітря входить пошук за швидкістю, вимірювання дальності при пошуку, супровід (одночасно до 10 цілей з відображенням льотчику інформації про вісім цілях) при скануванні, виділення цілей у зімкнутому ладу, а в бою на малій дистанції (до 9 км) -- захоплення в полі зору ІЛС, уздовж поздовжньої осі літака і при вертикальному скануванні. Режими повітря-поверхня включають картографування земної поверхні, обхід наземних перешкод, пошук надводних цілей і супровід рухомих наземних цілей. РЛС забезпечує прицілювання при стрільбі з гармати, пуску УР і бомбометання. Діаметр антеною решітки 0,71 м, обсяг РЛС без антени 0,124 м3, маса 153 кг.

Встановлені також дві центральні 16-розрядні БЦВМ Control Data AN/AYK-14 з ЗУ на магнітних сердечниках ємністю 64К, ІНС Літтон AN/ASN-130A (плюс з 1993 р. апаратура супутникової навігаційної системи), радіонавігаційна система Коллінз AN/ARN-118 TACAN, автоматична система посадки на авіаносець, зв'язне устаткування метрового і дециметрового діапазонів AN/ARC-182, станції попередження про радіолокаційному опроміненні Магнавокс AN/ALR-50 або Літтон AN/ALR-67, пристрій Гудьір AN/ALE-39 для розкидання дипольних відбивачів, стація відводять перешкод Сандерс AN/ALQ-126M. Для нанесення ударів по наземних цілях під повітрозабірниками підвішуються контейнери з лазерним віддалеміром/цілевказівником GEG Ферранте 117, а також панорамної камерою контролю ураження цілі і системою супроводу Мартін-Марієтта AN/ASQ-173 (LST/SCAM).

Система індикації в кабіні включає ІЛС Кайзер AN/AVQ-28 з полем зору 20 град і три індикатора на ЕПТ (багатофункціональний, комбінований 127х127 мм. Перемикачі управління основними системами розташовані на руд (10 перемикачів) і ручці управління літаком (5).

На F/A-18C/D встановлена мультиплексна шина даних, що відповідає стандартам MIL-STD-1553B і -1760, бортова система реєстрації та контролю відмов FIRAMS. На F/A-18C і D "Night Attack", здатних виконувати атаки в темний час доби і в складних метеоумов, використовується тепловізіонная навігаційна система Хьюз AN/AAR-50 (TINS), ІК система переднього огляду Лоран AN/AAS-38 NITE, окуляри нічного бачення і сумісний з їх використанням освітлення кабіни, кольорові індикатори та система відображення цифрової рухомої карти місцевості. На F/A-18D "Night Attack" для КМП в задній кабіні встановлено рукоятки управління системою озброєння (замість важелів управління літаком) і три незалежних кольорових індикатора на ЕПТ (замість індикаторів-повторювачів на F/A-18B).

Озброєння

Вбудована гармата М61А1 "Вулкан" (20 мм, 4000 і 6000 вистр./хв, 570 снарядів) в носовій частині фюзеляжу з блоком стовбурів, розташованим зверху РЛС. Є дев'ять вузлів зовнішньої підвіски (по одному на кінцях крила, за два під кожною консоллю і три фюзеляжних). Нормальна бойова навантаження при супроводі ударних літаків включає два УР (керовані ракети) AIM-9 "Сайдуіндер" на кінцях крила і дві УР AIM-7 з боків повітрязабірників. На F/A-18C/D замість AIM-7 можуть встановлюватися до шести УР AIM-120 (під час військових випробування цих ракет у 1992 літак F/A-18C ніс 10 УР AIM-120 і два УР "Сайдуіндер"). Для виконання ударних операцій літак може нести бомби з лазерним наведенням GBU-10 і -12, звичайні бомби Мк.82 (до 27) і Мк.84, бомбові касети CBU-59, УР AGM-65F "Мейврік" (до чотирьох) з тепловізійної ДБН, протикорабельні УР AGM-64 "Гарпун", протирадіолокацій УР HARM, контейнери з НАР.

Характеристики F / A -18

РОЗМІРИ. Розмах крила без ракет 11,43 м, з ракетами на кінцях 12,31 м, зі складеними кінцями 8,38 м; довжина літака 4,66 м; площа крила 37,16 м2; кут стріловидності крила по лінії