F-14 Tomcat — Защитник флота
Grumman F-14 Tomcat — американскй палубный истребитель-перехватчик четвёртого поколения, разработанный в 1960-х, и поступивший на вооружение в 1970-х годах. Всего было выпущенно 712 самолётов, часть из которых по сей день находятся на вооружении ВВС Ирана.
На момент своего появления F-14 являлся одним из самых продвинутых самолётов, с мощной РЛС AN/AWG-9, дальнобойными ракетами FOX-3 c активой головкой самонаведения AIM-54 Phoenix, развитым планером и изменяемой стреловидностью крыла. «Томкэты» успели принять участие в войне во Вьетнаме, прикрывая отход американских войск из Сайгона, в 1981 сбили два Ливийских Су-22, тем самым создав инцидент в заливе Сидра. Во время операции «Буря в пустыне» занимались сопровождением самолётов и разведкой. Под конец карьеры они наносили удары по целям в Афганистане, Ираке и на Балканах. Примечательно, что Иран до сих пор использует свои «Томкэты», несмотря на их возвраст, а иранский пилот является самым результативным среди всех пилотов F-14: во время Первой войны в заливе (1980-1988) он сбил 11 иракских истребителей. США, в свою очередь, сняли последние F-14D с вооружения в 2006 году.
Содержание
Предпосылки к созданию, предшественники F-14 Tomcat
FADF (Fleet Air Defence Fighter)
Появление у СССР таких бомбардировщиков как Ту-22 и Ту-95 и крылатых ракет для них появилась необходимость в новом перехватчике, который стал бы дополенением к уже имеющемуся F-4 Phantom II. Концепцию перехватчика пришлось пересмотреть: планировалось уничтожать или ракеты, подлетающие к авианосной группе, или сам носитель. Таким образом в 1957 году были сформированы требования к истребителю ПВО FADF (Fleet Air Defence Fighter). Небольшой конкурс продолжался пару лет, и в 1959 году флотом был выбран F6D-1 Missileer фирмы Douglas.
По факту новый самолёт представлял собою модернизацию F3D Skynight, с СУВ от Hughes, УРВВ большой дальности AAM-N-10 Eagle и двумя двигателями TF30. Такой истребитель ПВО являлся бы просто носителем ракет, дозвуковым и маломанёвренным самолётом, зато носящим аж 6 ракет Eagle, по 3 на крыло.
F6D-1 должен бы получить доработанный рада от фирмы Hughes под названием AN/ASG-1, изначально разработанный под перехватчик XF-108 Rapier, но разработка этого перехватчика была прекращена на ранних стадиях работы. Затем его улучшенный вариант, AN/ASG-1B, установили на YF-12A, разработка которого тоже была прекращена после трёх прототипов.
Но в начале 1960-х у США активно сокращались военные расходы, и под нож в декабре 1960 года пошла и программа FADF, которая была прекрещена. Тем не менее, дальнейшая разработка радара и УРВВ не прекратилась, и они получили название AN/AWG-9 и AIM-47 Falcon соответственно и позднее Falcon эволюционировал в AIM-54 Phoenix.
TFX (Tactical Fighter Experimental)
После прекращения программы FADF флот продолжал требовать разработку нового истребителя перехватчика, а ВВС весной 1960 сформулировали требования к SOR-183, новому самолёту, который должен был бы заменить F-105 Thunderchief. В итоге в февареле 1961 требования к FADF и новому «Тандерчифу» были объеденины, создав техзадание на один самолёт — TFX (Tactical Fighter eXperimental). Предполагалось, что планер и двигатель будут унифицированы, а остальное будет отличаться под нужды ВВС или флота. Как итог такого объединения, внезапно(!) выяснилось, что требования у флота и ВВС разные, так, флот хотел самолёт со взлётной массой не более 50 000 фунтов (22 700 кг), а ВВС 75 000 фунтов (34 400 кг), расходились мнения в размерах: для ВМС он был слишком большой, а для ВВС слишком маленький, и множество подобных расхождений...
В октябре 1961 техническое задание было сформулировано и разослано таким компаниям как Boeing, General Dynamics, Lockheed, McDonnel, North American и Republic. В 1962 был выбран вариант General Dynamics, который как и все остальные проекты не соответсовал требованиям ни ВВС, ни ВМФ, но не соответствовал им меньше, чем другие. С компанией был заключён контракт на постройку 18 F-111A для ВВС и 5 F-111B для ВМС, с долгоиграющими планами на постройку аж 700 серийных F-111B. Собирала и модернизиовала палубную модификацию, кстати, фирма Grumman, ведь у GD опыта в постройке палубных истребителей не было.
Но так получилось, что F-111B был ужасен, и отвергался как пилотами, так и высшим командованием. Масса значительно превышала требования, тяги не хватало, обзор из кокпита был плохим, манёвренность как таковая не существовала. При этом пилоты указывали, что для борьбы с бомбардировщиками самолёт, всё же, вышел бы неплохим. И пока это чудо проходило испытания, во флоте появлялось всё больше пилотов, имевших опыт со Вьетнама, а там, помимо всего прочего, от самолёта требовали и манёвренность, а «большой автобус с ракетами» предлагалось спрятать куда подальше и больше не показывать.
В итоге в 1965 ВВС предоставили требования к F-X, которая позднее приведет к появлению F-15 Eagle, а в 1967 флот сформировал требования к VFX (naVal Fighter Experimental). В итоге F-15 стал представлением ВВС о том, каким должен был быть F-111A, а F-14 стал представлением ВМС о том, каким должен быть F-111B. F-111 же в своей изначальной роли оказался никому не нужен, и позднее был добровольно-принудительно всунут (см. Австралийские F-111) и стал бомбардировщиком.
Тем временем дела у Grumman шли не очень, пусть они и строили всякие E-2 и A-6, участвовали в лунной программе[1], много денег это не приносило, а деньги компании были нужны. Поэтому им повезло, что во флоте нашлись сторонники нового самолёта. Финансирование для F-111, в свою очередь, сократили, а в 1969 и вовсе отменили. Grumman тем временем отвоёвывала право на создание нового истребителя, и вполне успешно.
F-111A и четыре разных угла атаки
F-111B (на переднем плане) и F-111A
F-111B взлетает с палубы USS Coral Sea в июле 1968
F-111B на аэродроме, июль 1968
F-111B, вид снизу
VFX (naVal Fighter Experimental)
Реализацию программы VFX было предложенно разделить на два этапа: сперва построить VFX-1 с двигателем TF-30 от того самого неприятного F-111 и поставить в Ннном количестве, а затем построить VFX-2 с двигателем ATE (Advanced Technology Engine), который должен был быть един как для VFX, так и для F-X. 1 января уже был подписан контракт на постройку опытных самолётов VFX.
Пока программа VFX постепенно разгонялась, F-111 постепенно устраивали похороны. В февале 1968 в отставку с поста министра обороны уйдёт Роберт Макнамара, сильный сторонник как раз этой программы, а затем F-111A получили свой первый боевой опыт: 17 марта они прибыли в Тайланд, а 28 марта один 111A был потерян в ходе боевого вылета. Такой первый опыт не понравился никому[2], и в 1968 от финансирования для разработки F-111B на 1969-й год откажутся.
В июне того же года министерство обороны США разослала компаниям (в том числе и Grumman) новые требования к самолёту, и теперь он должен был мочь вести ближний воздушный бой. Ко всему прочему добавилась необходимость во встроенной пушке, экипаж из двух человек должен был сидеть тандемом и ещё примерно с десяток требований. Подобное требовалось как раз для улучшения обзора, да улучшения эффективности в воздушном бою. Требовалась и возможность разогнать самолёт до 1,8 маха за 2 минуты.
Требования к дальности полёта и посадочным характеристикам не оставили конструкторам много места для манёвра: предполагалось сделать крыло с изменямой стреловидностью, так же, как и у F-111. Интересно, что почти все компании, учавствовашие в VFX пришли к такому выводу. Летом 1968 самолёт VFX получил и собственное обозначение — F-14.
Свои проекты участники конкурса предоставили 1 октября 1968. General Dynamics глубоко модернизировали F-111B, сделав кокпит тандемным, укоротив самолёт, изменив форму воздухозаборников и переделав ещё кучу мелочей. Немного предсказал будущее самолётов с наплывами проект North American Rockwell, единственный из пяти участников конкурса, с неимзеняемой стреловидностью крыла. Этот проект назывался NR-323, но он ограничился лишь чертежами и небольшой моделью. Внешняя схожесть с F-16 вызывает вопрос: а сможет ли он вообще до двух махов разогнаться?
McDonnell предоставили два низкоплана с двукильевым оперением, крылом именяемой стреловидности и ПГО — model 225A и model 225B, модель А имела двигаель TF-30, а модель B двигатель General Electric. На самолёт можно было подвесить 4 AIM-7 или 6 AIM-54 а также до 4 AIM-9.
Ling-Temco-Vought при помощи Dassault и Lockheed показали свой проект — V-507. В принципе, его можно охарактеризовать как Mirage G, но с двигателями TF-30, другим радаром и вооружением. Примечательно, что пусть AIM-54 подвесить можно было, но установка этих ракет убивала аэродинамику. В отличии от всех остальных участников конкурса, здесь был готов даже полноразмерный деревянный макет.
Что же до Grumman, они тоже отталкивались от F-111B, но концепция была пересмотрена. Из нескольких тысяч проектов выделялся 303E - выскоплан с крыом изменяемой стреловидности, однокильевым (!) хвостовым оперением, двумя складными фальшкилями (их заметно под двигателями на картинке ниже) и разнесёнными двигателями.
И, кто бы сомневался, победеителем в январе 1969 объявили проект 303E от фирмы Grumman. Контракт на постройку 12 прототипов и 463 сериных самолётов был заключён 3 февраля 1969, а первый опытный самолёт должен был подняться в небо не позднее 31 января 1971. F-14 должен был заменить все F-4 Phantom II и все F-8 Crusader. Планировалось закупать 3 модификации: F-14A с двигателями TF-30, F-14B с двигателями F401 и F-14C с F401 и новой электроникой. Всего ВМС требовалось 716 самолётов, что бы заменть свои устаревающие самолёты.
Арт NR-323 от North American Rockwell
Полноразмерный деревянный макет V-507 от LTV
F-8 Crusader, A-7 Corsair II и V-507
Арт MD 225A от McDonnell
Проект 303E от Grumman
Разработка F-14 Tomcat
Проектирование
Чуть ли не первым изменнием 303E, после его победы в конкурсе, стала установка не однокильевого, а двухкильевого хвостового оперения и отказ от фальшкилей: в случае отказа механизма складывания, посадка на авианосец усложнялась в разы, ведь понятие устойчивость покидало истребитель. Двухкильевое оперение пусть и увеличивало массу, но было в целом надёжным решением и увеличивало манёвренность по рысканью.
Немало влияния было уделено и конструкции воздухозаборника. На F-111B неудачная его конструкция мало того, что вызывала огромное лобовое сопротивление, так ещё и отсутствовала возможность контролировать поток воздуха, что приводило к несогласованности воздухозаборника и двигателя, а это вызывало помпаж. Это слово в данной статье встречаться будет ещё очень много раз. Но при помощи NASA конструкторы сделали ряд изменений, форма воздухозаборника изначально уже была другой, была сделана синхронизация воздухозаборника двигателя и сопел. Впрочем, позднее проблемы с соплом ещё будут.
Относительно F-111B изменился и механизм изменения стреловидности крыла: раньше он был стальной и крепился на болтах, был дешёвый, но выдерживал всего 3000 часов при статических испыаниях на прочность. Новый механизм был сделан из титана и вместо болтов использовалась сварка, зато ресурс на испытаниях составил 23 700 часов. Само изменение стреловидности производилось автоматически, с возможностью делать это в ручном или экстренном режиме. Так же присутсвовал режим для сброса бомб, в котором крылья складывались, что бы бомба случайно не ударила крыло.
Говоря про титан, 25% конструкции состоит из титана. Благо опыт его использования был получен при производстве A-12 и SR-71, оба состояли по большей части из титана, и на ранних этапах производства неэффекивная переработка вызывала огромный рост в цене производства. Для сравнения, у F-4 этот показатель составлял лишь 4%. Правда цена самолёта из-за этого увеличилась, ведь из 18 тонн изначального титана получалось всего 4,5 тонн в самолёте. Примечательно и то, как его покупали: у СССР при помощи ЦРУ, через множество подставных компаний. Далеко не факт, что сам СССР за своё существование узнал, что по факту помогал американцам в постройке их самолётов.
РЛС, как можно предположить из текста выше, досталась от F-111B и называлась AN/AWG-9, но получила ряд измененений: вес был уменьшен на 200 кг, с 800 до 600 соответственно, увеличилось количество отслеживаемых целей с 18 до 24. Появилась возможность применять AIM-7 Sparrow. Сам по себе радар был не ламповым, а полупроводниковым, из-за чего пострадала надёжность, ведь технология была новой и малоизученной, но открывала множество новых возможностей. Ситуация с надёжностью улучашалась, и к полётам уже серийных машин неисправности данного характера не отличались частотой от других радаров. Парралельно, в 1966 году произошёл первый пуск ракеты AIM-54, а в 1969 F-111B сбил две цели почти одновременными пусками.
Примерно к концу 1960-х фирмой Grumman был построен первый полномасштабный макет, но не полностью из дерева, как это было принято, а с применением небольшого количества алюминия и низкосортного металла, с установкой множества систем сразу в самолёт для их дальнейшего тестирования.
К проблемам с надёжностью добавилась проблема финансовая: в 1968 с Грумман был заключён фиксированный контракт, не предполагавший изменения стоимости в случае появления каких-либо издержек. Итого стоимось программы выросла на четверть, а министерство обороны покрывало лишь малую часть этой возросшей цены. Своих денег у компании было мало: программа Апполон закрывалась, большого количества военных самолётов компания уже не делала, раскидываться деньгами было невозможно. В итоге приходилось «резать углы», из-за чего местами страдала надёжность, а некоторые детали не были проработанны. Ещё более примечательно, что соперник с ВВС США, McDonnel получили карт-бланш и гибкий контракт, в следствии чего могли просто закидывать все проблемы своего будущего F-15 деньгами, пока дополнительные затраты не превышают 50% от изначального контракта.
Полёты прототипов
Согласно ранее упомянутому контракту 1968 года, планиовалоь построить аж 12 прототипо, для ускорения испытаний и изменения различных детских болячек до отправки F-14 в серию. Первый прототип YF-14A был перевезён на аэродром кальвертон 25 октября 1970, собран, и после проведения ряда наземных испытаний поднялся в небо 21 декабря 1970 года. Прототип набрал высоту 900 метров, совершил пару кругов над аэродромом и сел обратно.
Второй полёт этот же прототип совершил уже 30 декабря того же года. Всего через 25 минут своего полёта от самолёта пошёл небольшой белый дым, это была гидравлическая жидкость самолёта. Уже заходя на посадку, в 6 километрах от аэродрома, отказала запасная гидросистема и самолёт стремительно начал падать к земле. Лётчики катапультировались, но первый самолёт был утерян. А всё было из-за ранее указанной экономии, из-за которой вызывался резонанс в работе насосов, один из которых взорвался. Проблему исправили и больше проблем с гидравликой не наблюдалось. Примечательно, что проблему обнаружили на земле ещё перед первым вылетом, но проигнорировали из-за спешки.
