АВИАЦИЯ и иные...

              Томкэт. История концепции.

October 10, 2019


       



Первый истребитель четвёртого поколения F-14 «Томкэт» стал легендой благодаря широко известному фильму и своим уникальным возможностям. Сама машина создавалась в 1968-70 годах. Но его "глаза и кулаки" - система управления оружием AN\AWG-9 и ракеты AIM-54, создавались задолго до самой машины. Путь к задиристому Котяре-Тому был длинный и интересный. О самом самолёте написано немало. В этой статье мы вспомним о его предшественниках.  

                                                    ------------------  

                                              Рождение

В 1955 году ВВС выдали заказ промышленности на разработку стратегического бомбардировщика, способного летать со скоростью M=3, будущего North American XB-70 Valkyrie.
В том же 1955 году был выдан заказ по программе Long-Range Interceptor Experimental (LRIX)  – перехватчик с максимальной скоростью M=3, дальностью 1600 км на скорости M=1.7, вооруженный мощной РЛС и ракетами большой дальности.
Помимо перехвата, самолет предназначался в качестве эскорта для бомбардировщика XB-70.
В июне 1957 года с North American был подписан контракт на разработку и испытания перехватчика XF-108A Rapier.
Самолеты должны были поступить на вооружение ВВС к началу 1963 года.













             Истребитель-перехватчик North American F-108A Rapier 

Параллельно был объявлен конкурс на разработку системы вооружения на основе импульсно-допплеровской РЛС AN/ ASG-18, обладающей возможностью селекции целей в нижней полусфере и дальностью обнаружения бомбардировщиков до 180 км, а также УР большой дальности Hughes GAR-9 (AIM-47) Falcon.
Впоследствии, именно этот радар лег в основу AWG-9 и стал первой системой, предназначенной для самостоятельного поиска и уничтожения цели.




                                    Макет AN/ ASG-18 на борту F-108

Контракт на разработку ASG-18 был заключен с кампаниями Hughes и Sperry, но с 1956 года разработкой занималась только Hughes.

В феврале 1959 года опытную AN\ASG-18 массой 950 кг установили на летающую лабораторию B-58 Hustler.
Летные испытания ASG-18 и ракет AIM-47A (GAR-9) на ЛЛ B-58 проводились в период с 1960 по 1964 год.





Летающая лаборатория B-58 Hustler c опытной AN\ASG-18 в удлиненном на 2 метра носовом обтекателе

Наземные пуски AIM-47A начались в августе 1961 года, а первый пуск с борта ЛЛ B-58 был произведен в мае 1962 года.

К 1959 году стало ясно, что СССР главным оружием нападения выбрал межконтинентальные баллистические ракеты. Сверхзвуковые высотные бомбардировщики отошли на второй план. 
23 сентября 1959 года программу F-108 Rapier официально закрыли.
 Тем не менее, все наработки по «Рапире» North American использовала при создании палубного бомбардировщика A3J\A-5 Vigilante, который сохранил компоновку, конструкцию фюзеляжа и многие системы F-108.







Макет прототипа North American A3J Vigilante – модельWS-300 (NAA-233)
1956 год, март.

                                                ------------------  

                          Впервые на боевом самолете

В марте 1960 года Келли Джонсон, главный конструктор Lockheed A-12\SR-71, предложил ВВС использовать AN/ASG-18 и ракеты AIM-47A на перехватчике, созданным на базе разведчика А-12.
Предложение было принято, и с Lockheed был подписан контракт на разработку и испытания трех опытных YF-12.







AN\ASG-18 разместили под носовым обтекателем, а четыре УР AIM-47 - в отсеках в боковых наплывах в районе носовой стойки шасси




Самолет стал двухместным, во второй кабине находился оператор РЛС

Первый полет YF-12A совершил 7 августа 1963 года







                            Перехватчик Lockheed YF-12 и УР AIM-47A

Во время испытаний на борту YF-12 система AN\ASG-18 показала отличные результаты.
Летящий на высоте 1000 метров бомбардировщик-мишень QB-47 был обнаружен на дистанции 240 км. Уверенно сопровождался заходящий на посадку B-57 и стартовавшая МБР «Атлас».
Всего с борта YF-12 было произведено семь пусков УР AIM-47, из которых шесть признаны успешными.

14 мая 1965 года ВВС разместили заказ на производство 93-х самолетов F-12B для командования ПВО. 
Однако, министр обороны Роберт Макнамара на три года задержал финансирование производства из-за расходов на войну во Вьетнаме. 

Но как говорится, что бы ни делалось, всё к лучшему. Именно 1965 год станет годом «зачатия» двух первых истребителей четвёртого поколения – F-14 «Томкэт» и F-15 «Игл».

                                                ------------------  

                                       Неудачный выбор

К концу 1950-х определилась главная угроза авианосным группам – советские крылатые ракеты. Исследования показали, что наилучшим образом с ПКР способен бороться истребитель с большим боевым радиусом, оснащенный мощной РЛС и УР большой дальности.
ВМС отправили промышленности требование на разработку такого самолета. Флоту требовался двухместный перехватчик FAD (Fleet Air Defense) для замены истребителей F-4 Phantom и F-8 Crusader.
Hughes предложила модернизировать AN/ASG-18 и AIM-47 для их использования на палубных самолетах, с увеличением возможностей одновременного сопровождения нескольких целей, уменьшении размера антенны и общей массы системы.

Помимо флотского заказа промышленность получила требование и от ВВС на разработку ударного истребителя для замены F-105, с возможностью нести ядерное оружие в бомбоотсеке, иметь трансатлантическую дальность без дозаправки, скорость M=2.5 и крыло изменяемой стреловидности.
Фактически требовалось создать два совершенно разных самолета.

16 февраля 1961 года новым министром обороны был назначен Роберт Макнамара, развернувший бурную деятельность на ниве военного строительства.
Единоличным волевым решением он объединил требования ВВС и ВМС в одну программу TFX (Tactical Fighter Experimental), и потребовал начать разработку одного самолета, который отвечал бы как требованиям ВВС, так и требованиям ВМС.
Более того, он предложил использовать TFX армией и корпусом морской пехоты в качестве самолета непосредственной поддержки, но его удалось убедить в абсурдности такой идеи. 
Общее руководство программой TFX Макнамара поручил ВВС, чем нанес смертельный удар палубной версии самолета, в результате флоту пришлось принимать палубную версию сухопутного бомбардировщика. 

В сентябре 1961 года запрос на разработку был отправлен фирмам Boeing, General Dynamics, Lockheed, Northrop, Grumman, McDonnell, Douglas, North American и Republic. 




                                       Проекты TFX General Dynamics



                                         General Dynamics model 430



                                          General Dynamics model 1000





                                                     Проект TFX Republic








                                      Проект TFX McDonnel model 156











                                              Проект TFX Lockheed CL-590

Версия TFX для ВВС должна была обозначаться как F-111A, а версия для ВМФ - F-111B.
Для окончательной разработки были выбраны Boeing и General Dynamics (GD), которые представили свои окончательные предложения в сентябре 1962 года.













                                                   TFX Boeing model 818 








                                TFX General Dynamics\Grumman model 310


Boeing model 818 получался легче, чем GD model 310.
Масса пустого\максимальная взлетная:
Boeing model 818 = 16.100 \ 31.300 кг
GD model 310 = 19.600 \ 37.800 кг

Для сравнения:
A-5A «Виджилент»: 14.900 \ 28,500 кг
F-4B «Фантом»: 12.700 \ 24,700 кг
F-14A «Томкэт»: 18.200\32,800 кг

Совет ВВС, Управление МТО ВВС и Управление вооружений ВМС (Air Force Council, Air Force Logistics Command, Bureau of Naval Weapons) дали официальный ответ, что они принимают проект Boeing.
General Dynamics проиграла конкурс.

Но Макнамара, приверженец проекта GD, организовал «финальный» конкурс, основанный на простом подсчёте баллов, по которым оценивались характеристики, стоимость и согласованность обеих версий. Основной упор делался на экономию средств – сухопутная и палубная версии GD\Grumman были унифицированы на 84%, тогда как версии Boeing только на 70%.

24 ноября 1962 года Министерство обороны объявило, что выбран проект General Dynamics.

Но на этом дело не кончилось. Главным разработчиком TFX Макнамара назначил General Dynamics, что явилось последним гвоздём в крышку гроба палубного F-111B.
Grumman, как субподрядчику, поручалось лишь переделать сухопутный бомбардировщик в палубный перехватчик.

Полномасштабная разработка обеих версий самолета была начата в декабре 1962 года.
Разработку ракеты AIM-54 Phoenix Hughes начал в 1960 году.

Во многих источниках производитель самолета F-111 обозначается как General Dynamics\Convair-Grumman, что по сути верно.
 В 1953 году компания Convair была куплена корпорацией General Dynamics, став отделением Convair Division в составе GD.
Она фактически и являлась разработчиком F-111. 

До этого Convair создавала передовые образцы техники - бомбардировщики B-36, B-58, перехватчики F-102 и F-106, МБР «Атлас», ЗРК Terrier, ПЗРК Redeye.
Однако опыта проектирования палубных самолетов у Convair не было.

В отличие от Convair, Grumman ещё с начала 1930-х был основным поставщиком самолетов для US Navy.
После 1945-го Grumman построила 14 военных самолетов, из которых только один был сухопутным, это OV-1 «Mohawk» для Армии США.

Переделка сухопутного самолета в полноценный палубный – непростая задача. Тем более, если из бомбардировщика требуется сделать истребитель.
Как и следовало ожидать, палубный истребитель F-111B получился слишком большой и тяжелый, и еще до начала испытаний появились сомнения, сможет ли он базироваться на авианосцах. 




                 F-111B совершил свой первый полет 18 мая 1965 года.



                                                           F-111B и F-111A









С апреля по июль 1968 года F-111B проходил испытания на авианосце USS Coral Sea.

К началу 1967 года окончательно стало ясно, что морская версия TFX с палубы летать не будет.
Результатом стал официальный документ: «Возможности самолета F-111В…» с выводом, что «F-111В не отвечает потребностям ВМС в истребителе завоевания превосходства в воздухе…».
Grumman предложила решение проблемы - создание нового истребителя с изменяемой стреловидностью крыла, более легкого и меньшего по размерам, чем F-111B.

В феврале 1968 года Макнамара подал в отставку, и 10 июля 1968 года Конгресс, даже без анализа проходивших на авианосце испытаний F-111В, прекратил финансирование программы в пользу разработки альтернативного проекта VFX - истребителя Grumman F-14 Tomcat.




Всего было построено 7 самолетов F-111B. До начала 1971 года они совершили 1173 полета и налетали 1748 часов.

В 1967-68 два самолета и один экипаж были потеряны, в обоих случаях из-за отказа двигателей TF30. 










                                   AN\AWG-9 и кабина пилотов F-111B

Некоторые характеристики доработанного F-111B:
Двигатели: два TF30-P-12, тяга 5.570\9.180 кг
Масса пустого\максимальная взлетная: 21.090 \ 39.260 кг
Скорость: 2330 км\час на 12.000 м, 1250 км\час на уровне моря
Начальная скороподъемность: 6.490 м\мин
Боевой радиус: 1.560 км (с 6 х УР AIM-54A)  
Перегоночная дальность: 5.100 км
Вооружение: 6 х AIM-54A, из них две в отсеке фюзеляжа
Система управления огнем AN / AWG-9 общей массой 862 кг

Несмотря на то, что проект F-111B был закрыт, работы по системе AWG-9 и ракете AIM-54 продолжались.

В 1963 году Hughes получила в свое распоряжение два самолета Douglas NA-3A Skywarrior, переоборудованных для испытаний. На них установили носовые обтекатели от F-111B, РЛС AN\AWG-9, дополнительную систему охлаждения и ВСУ. Самолет мог нести под крылом одну УР AIM-54.
В 1968 году был получен еще один Skywarrior - NTA-3B, уже с носовым обтекателем от будущего F-14. Позже на нем испытывалась РЛС AN\APG-71, заменившая AWG-9 на F-14D.
Лётные испытания XAIM-54A начались в 1965 году, а первый перехват мишени в полностью штатном режиме успешно выполнен в октябре 1966 года.




Первый управляемый пуск XAIM-54A с борта NA-3A Skywarrior 8 сентября 1966 года 



                           NTA-3B Skywarrior с носовым обтекателем F-14

F-111B так же участвовал в испытаниях AIM-54A.
В апреле 1967 - первый успешный перехват с борта F-111B.
В январе 1968 - первый сверхзвуковой запуск с борта F-111B.
8 марта 1968 – успешный перехват с одновременным запуском двух ракет по двум мишеням.
К маю 1970 произведено 29 пусков по мишеням, из них 22 признаны успешными.

                                                ------------------

                        Многоцелевой палубный истребитель

Как уже говорилось, в октябре 1967 года, еще до закрытия программы F-111B, Grumman вышла с предложением спроектировать новый планер, сохранив двигатели, систему управления оружием и вооружение самолета F-111B.
И такой планер у Grumman уже был.

В июле 1965 года ВМС начал разработку многоцелевого истребителя для замены F-4B Phantom и F-7A Corsair II по программе Naval Fighter Attack Experimental (VFAX).




                           VFAX General Dynamics – уменьшенный вдвое F-111




                                                             VFAX Boeing 




                                                    VFAX Vought model 484




                                                 VFAX Grumman model 303


Grumman при негласной поддержке ВМС и лично вице-адмирала Томаса Ф. Коннолли, заместителя начальника военно-морских операций по авиации, сразу начала проектировать самолет для замены F-111.

Спецификация VFAX:
- Превосходство в воздухе
- ПВО флота
- Сопровождение штурмовиков
- Атака наземных целей
- Длительное дежурство в воздухе
- Боевой радиус
- Скорость захода на посадку

Фактически при непосредственном участии адмирала Коннолли и под «прикрытием» программы VFAX Флот финансировал разработку двухместного истребителя завоевания превосходства в воздухе, вооруженного ракетами AIM-54 Phoenix.

ВВС, одновременно с флотской программой VFAX, вели разработку истребителя по программе FX (F-15 Eagle), в которой участвовала и Grumman. Спецификации обеих программ были очень похожи.




                                                  FX Fairchild-Republic F15 




                                                   FX Grumman model 399




                                   FX North American-Rockwell mоdel NA-335 


                                                        ------------------

                                                           VFX

В мае 1966 года Макнамара поручил ВВС и ВМС изучить обе программы и «доложить», сможет ли VFAX соответствовать программе ВВС F-X.
Над ВВС и ВМС снова нависла угроза совместной разработки.

Чтобы этого не допустить, ВМС инициировали новую программу - Naval Fighter Experimental (VFX).
В ноябре 1967 года финансирование программы VFAX было переведено на программу VFX.
Впоследствии, в 1974 году, замороженная программа VFAX будет реанимирована для создания F/A-18 Hornet.
Для подстраховки ВМС исключил этап разработки прототипа и сразу перешел к полномасштабной разработке проекта.

Аналогично поступили и в ВВС, исключив разработку прототипов для будущего F-15.

В феврале 1968 года Макнамара подал в отставку, после чего Палата представителей США закрыла дальнейшее финансирование F-111B.

В июле 1968 года ВМС разослали официальный запрос на разработку истребителя по программе VFX.
Программа получила официальный статус.
Флоту требовался двухдвигательный двухместный истребитель-перехватчик с максимальной скоростью M=2,2 и возможностью ведения ближнего воздушного боя. Вооружение: шесть AIM-54 Phoenix или AIM-7 Sparrow, AIM-9 Sidewinder и пушка M61 Vulcan. 

Предложения были получены от General Dynamics, Grumman, LT-Vought, McDonnell Douglas и North American Rockwell.

Проект General Dynamics\Convair по конструкции был похож на F-111, но с непропорционально большим вертикальным оперением, которое складывалось, уменьшая высоту самолета с 7 до 4,5 метров. Вооружение располагалось под фюзеляжем.









                                       VFX General Dynamics\Convair model 44 

Проект Vought - самолет с полукруглыми воздухозаборниками и отклоняемыми вниз стабилизатором. Проект полностью соответствовал техническим требованиям, однако не был выбран для дальнейшей разработки.










                                                  VFX Vought model V-507 

Проект North American-Rockwell NA-323 - единственный проект с неподвижным крылом, палубная версия проекта NA-335 - участника конкурса ВВС по программе FX.









                                     VFX North American-Rockwell model NA-323 

McDonnell Douglas Model 225A - самый необычный проект VFX, самолет с толстым угловатым фюзеляжем, низкорасположенным крылом, двухкилевым вертикальным оперением и складывающимся вниз передним горизонтальным оперением. 
ПГО и двухкилевое вертикальное оперение предполагали высокую маневренность, поэтому в конце 1968 года проект McDonnell Douglas стал одним из двух финалистов, выбранных для дальнейшей разработки.

















                                           VFX McDonnell Douglas Model 225A 


                                                        ------------------

                                             Победитель конкурса 

До конца 1968 года инженеры Grumman рассмотрели порядка 6000 вариантов компоновки самолета, восемь из них были проработаны подробно и получили проектные номера 303-60/303-А /В/C/D/E/F и G.
Базовым являлся проект 303-60 с модернизированной AN\AWG-9, масса которой была уменьшена с 860 кг до 590 кг.




                                           VFX Grumman models 303-B,D,C,F








                                              VFX Grumman model 303-60





                                               VFX Grumman model 303B








                                             VFX Grumman model 303С








                                                VFX Grumman model 303D





VFX Grumman model 303E в первоначальном виде с однокилевым вертикальным оперением и двумя плавниками снизу фюзеляжа.









                                                VFX Grumman model 303F





            VFX Grumman model 303G. Вооружение - только AIM-7 Sparrow





                                             VFX Grumman models 303F – 303E

В итоге была выбрана модель 303E, за исключением вертикального оперения мало отличающаяся от будущего F-14. 

15 декабря 1968 года Naval Air Systems Command (NAVAIR) объявило проекты McDonnell Model 225A и Grumman Model 303E прошедшими предварительный отбор.
14 января 1969 года победителем конкурса была объявлена компания Grumman.

К этому моменту однокилевое оперение модели 303E было заменено двухкилевым от модели 303F, и облик F-14 окончательно определился.







                                      Окончательная версия модели 303E

3 февраля 1969 года NAVAIR заключило контракт с Grumman на разработку истребителя F-14A и изготовление шести экспериментальных самолетов.

21 декабря 1970 года F-14 совершил первый полет. 
В декабре 1970 года Hughes заключил контракт на производство AIM-54A.
28 апреля 1972 года произведен первый запуск AIM-54A с F-14.
20 декабря 1972 года произведен одновременный запуск четырех AIM-54 по пяти целям на дистанции 45-55 км. Достигнуто одно прямое попадание и три УР прошли в радиусе поражения боевой части УР.





«Tom's cat» Grumman F-14A Tomcat начал свою службу.
                                                 ------------------