Saab 37 — шведская молния

Saab 37 является довольно прорывным, но при этом крайне специфичным самолётом, самые ранние очертания которого появились на чертежах дизнайнеров ещё в конце 1950-х годов. В 1971-м он уже поступил на вооружение ВВС Швеции, став первым европейским самолётом, оснащённым бортовым компьютером и первым серийным самолётом, имевшим канарды.

Viggen (шв. Молния), как его назвала компания Saab, выпускался во множестве модификаций, штурмовой AJ, истребительной JA, учебной SK, и разведывательных SH и SF. Всего было произведено 330 самолётов, которые находились на вооружении ВВС Швеции до 2005 года.

Требования к новому самолёту

23 сентября 1961 года в конструкторское отделение Saab поступили требования к новому самолёту, а именно:

• возможность применения в роли штурмовика, истребителя и разведчика в зависимости от комплектации;
• один пилот
• простота в обслуживании
• возможность садиться и взлетать с узких ВПП длинной не более 500 метров
• дальность полёта не менее 400 км с двигателем RB 304
• максимальная скорость у земли не менее 1.0 маха

Самым большим испытанием конструкторов стала необходимость совместить хорошие посадочные характеристики с высокой скоростью и при этом возросшей массой и размерами. Для сокращения торможения предполагалось использовать тормозной парашют.

Project 37 Junior

Тогда сааб заинтерсовались канардами — непопулярным в те года решением и довольно рискованным. Одним из первых дизайнов стал Project 37 Junior, который был примерно в два раза меньше Saab 35, и имел два двигателя Rolls-Royce RB 153. Два двигателя обеспечивали надёжность, модульная система для электроники, вооружения камер и прочего обеспечивала простоту их замены, плюс все люки находились в гораздо более удобных местах относительно более старых самолётов. Но небольшие размеры сковывали создателей, и подобная разработка скорее всего оказалсь бы слишком дорогой, поэтому от проекта отказались.

В более поздних проектах инженеры так же попытались влезть в требования полосы в 500 метров. И тогда перед ними было два выбора: реверс тяги и изменяемый/дополнительный вектор тяги. Сперва инженеры попробовали второй вариант, создав Project 1508A2 и Project 1562. Первый с двумя двигателями, расположенными вертикально, и второй, с одним двигателем Bristol Olympus и изменямым вектором тяги. Уже в декабре шли обсуждения с ВВС Швеции о подобных проектах, к тому моменту Saab уже подготовила подробные описания этих двух вариантов, но ближе к концу месяца появилась новость о новом и довольно потенциальном моторе, JT8D, создаваемого в США для гражданской авиации. Требования для Saab поменялись, и теперь им необходимо было использовать именно этот двигатель. Он, конечно, имел несколько преимуществ: дешевый в производстве, потреблял мало топлива, а с форсажной камерой, в теории, мог производить очень много тяги. Все предыдущие проекты, конечно же, были отменены.

Fpl 37 Typkonfiguration 1

К 1962-му году был готов проект 1534, уже получивший очертания будущего самолёта и реверс тяги. Были созданы и другие варианты: 1536 с крылом впереди самолёта и 1538, который был чисто дельтой. Однако приоритетным был утвержден именно дизайн 1534, и уже в феврале Швецией было получено право на производство и модернизацию двигателя JT8D-22, позднее получившим название RM 8. До октября дизайн дорабатывался, и тогда уже вышел более продуманный проект Typkonfiguration 1, с опциональным местом для второго пилота и в теории очень удобном в обслуживании из-за лёгкой доступности к отсекам.

Сам двигатель, RM 8, создал немного проблем для конструкторов. Он был больше, чем любой двигатель с которым приходилось работать людям из Saab, из-за чего аэродинамика стала сложной задачей, особенно с одним из главных и негласных правил компании тогда — низким сопротивлением планера на скорости в примерно один мах. Мало того, система реверса для такого двигателя оказалась тяжелее и больше, чем хотелось бы, а лишняя масса не сулит ничего хорошего.

Тогда один из конструкторов, Олле Эспринг собрал ещё несколько человек для того что бы поработать над уменьшением массы за счёт укорачивания самолёта. Шасси из центроплана передвинули в крылья и сделали ещё пару небольших изменений. За счёт этого массу удалось уменьшить на 500 кг, без каких-либо ухудшений характеристик.

Итого к ноябрю 1962 года было аж 5 проектов, и Сааб нужно было выбрать один, дабы его дальше развивать. Выбор был таков:

1. Двухместный вариант до укорачивания
2. Укороченный одноместный вариант
3. Одноместная дельта (проект 1538)
4. Двухместный укороченный вариант, где один пилот находился бы на небольшой возвышенности над другим
5. Saab 35 Draken, но с другим двигателем

Было решено дальше развивать второй вариант. К тому моменту вышло уточнение: самолёт должен быть не выше 4,5 метров. Это бы позволило сразу после посадки прятать самолёт в простых и подземных ангарах. Но выполнить подобное требование оказалось невозможным: самолёт тогда терял стабильность, а руль направления оказался бы слишком слаб. Решение, всё же нашлось: хвост сделали складываемым.

Другой темой для дебатов стало лобовое стекло. Опыт дракена показал, что подобный кокпит с двойным искривлением имел плохой обзор, но при этом вся вода в дождь хорошо сдувалась. Вариант прямого лобового стекла был отклонён почти сразу, так как ему понадобились бы дворники для смыва воды. С точки зрения обзора конструкторам симпатизировало цилиндрическое лобовое остекление, и после серии тестов было выбрано именно такое, ведь оно сочетало в себе и хороший обзор (что довольно важно для посадки на неподготовленные аэродромы) и вода смывалась без посторонней помощи. Так, 26 февраля 1963 года был готов первый укороченый дизайн — Typkonfiguration 2, где крыло пришлось опустить ниже, что бы не делать шасси слишком длинными. Масса тогда была уже была немаленькой — 13 638 кг по расчётам, когда год назад было 11 800кг. Увеличилась она в том числе за счёт увеличенного объема топливных баков на 1000-1500 литров.

Saab 37-1 8 февраля 1967 года

Дальше всё становилось ещё хуже с массой, ведь тонкие крылья и необычная аэродинамика ослабляли поток воздуха на руль, что на посадке было довольно критично. А что бы решить эту проблему было необходимо сделать крылья ещё толще, а более толстые крылья означают и возросшую массу, которая в 1966 равнялась 14 800 килограммам. В том же году был готов первый прототип, 37-1, который поднимется в воздух через год, 8 февраля 1967 года.

Первый полёт стал буквально праздником для тех кто создавал Saab 37, но по его итогу требовалось исправить несколько вещей: центр массы находился сзади, что вкупе с большой массой создавало нестабильность по тангажу, эту проблему исправили увеличением стреловидности крыла и добавления пилообразного дополнения крыла. Обдув в аэродинамической трубе показал, что небольшой V-образный угол канард улучшит стабильность самолёта в целом, но после первого полёта от данной идеи было решено отказаться. Оставшаяся нестабильность казалась в рамках нормы, до тех пор когда 7 мая один из пилотов потерял управление самолётом при приземлении, выкатился за полосу и перевернулся. Шасси было переделано и до снятия самолёта с вооружения проблем с этим не возникало, хотя проблема осталась. Некоторые другие проблемы, например, сложность триммирования на посадке, исправлялись вплоть до 1971 года, когда в небо поднялся первый серийный самолёт, а самой серии самолётов Saab дали название — Viggen (шв. Молния).

• 

  Projekt 1508A2

• 

  Projekt 1562

• 

  Projekt 1534

• 

  Fpl 37 Typkonfiguration 2

• 

  Fpl 37 Typkonfiguration 3

Выбор двигателя

В 1961 год было доступно несколько двигателей, которые могла закупить Швеция для своего нового самолёта:

• Bristol Siddeley Olympus B.Ol.22
• Rolls-Royce Medway
• Pratt & Whitney J75
• Pratt & Whitney JT8D-22

Olympus был фаворитом Saab, ведь британцы уже планировали построить некоторые самолёты с его использованием (чего так и не сделали), был простым и дешевым. С другой стороны Medway был развитием уже имеющихся двигателей Avon (установленных, например, на Saab 35), и немалое количество запчастей использовалось и там и там, что упростило и удешевило бы обслуживание. Pratt & Whitney J75 уже применялся на американских самолётах F-105 и F-106, и проявлял себя неплохо. JT8D-22 был гражданским двигателем, разработанным для Boeing 727, двигатель довольно успешный, до 2000-го года их построили в районе 13000 штук.

Со временем двигатели банально выбывали по собственным проблемам: Olympus B.Ol.22 и Medway не были интересны в Британии, а это означально что всю цену их разработки придётся оплатить шведам, которых такой вариант не устраивал. Позднее всё же появился вариант Olympus для Concorde, но было уже слишком поздно, да и двигатель всёравно пришлось бы модернизировать.

Осталось два двигателя, J75 и JT8D-22. Последний был хорош тем что хорошо подходил под требования к проекту 37-го, детских проблем он не имел, но имел одно большое НО — огромный расход топлива на низких высотах, ведь был создан для высотных перехватов. Итого выбор остановился на JT8D, который был палкой о двух концах, ведь он являлся прежде всего гражданских двигателем и не был создан для высоких нагрузок сопряжёнными с перегрузками. При этом он имел очень хорошие показатели расхода топлива, лёгок, а создание форсажной камеры для него было довольно простым вопросом. Что же не учли конструктора так это то, что компрессор был слишком маленький для таких воздухозаборников, увеличение которых уже не было вариантом. Выбор данного двигателя позднее станет очень болезненным для Виггена:

Швеция стала единственным эксплуататором военной модификации двигателя JT8, или RM8, как его называли в Швеции, двигатель имел очень много детских болячек, да и обслуживание двигателя оказалось не таким дешёвым, как предполагалось. Критикующая такой выбор сторона припоминает, что выбор был сделан на основе американского опыта с двигателем TF-30, а этот опыт мягко говоря негативный. Спустя почти десятилетие проблемы RM8A, двигателя почти всех модификаций кроме JA, будут исправленны на этой самой модификации, с приходом двигателя RM8B.

Двигатель RM8A имел массу в 2100 килограмм и на форсаже выдавал 115.6 kN. RM8B имел массу 2250 кг и на форсаже создавал 125.0 kN тяги.

AJ 37

Спустя лишь 6 недель после первого полёта, правительство Швеции заказало 100 самолётов, 83 из которых были AJ 37 (Attack-Jakt, штурмовик-истребитель), через год заказ пополнился ещё 25 самолётами. 2 самолёта позднее были переделаны в прототипы SF и SH 37, итого было построено 180 Виггенов штурмовой модификации.

Первые штурмовые виггены пошли в авиакрылья уже в 1971 году, и были огромным шагом от старого А32A 50-х годов. Во первых тактика: Лансены не могли использовать радар для навигации, да и часто летали без второго пилота, который и должен был быть в том числе навигатором. Он, как правило, имелся на командующем самолёте, который бы управлял остальными 7 самолётами звена. Потеря этого командующего самолёта ставило под угрозу как целостность остальных штурмовиков, так и возможность выполнения всей миссии. К тому же потеря самого пилота этого самолёта-командира означала бы невозможность заменить его краткий срок, ведь немного людей имеют способности к командованию. С виггеном всё стало по-другому: все самолёты были самостоятельной единицей, пусть и летели в звене (как правило из 4 машин) и потеря одного не ставила под удар их боевую задачу. Это сделало их более заменимым к потерям, а тактическая свобода значительно увеличилась. Улучшилось и вооружение.

Радар и электроника

Радаром AJ 37 является пульс-допплеровский PS-37/A, основной задачей которого являлся поиск и наведение ракет на морские цели, но он так же мог быть использован для вывода земли на радар, показывая выше ли земля чем самолёт, дабы пилот не врезался в землю, например в тёмное время суток. Радар полностью аналоговый, поэтому отличать потенциальную цель от всего остального придётся именно пилоту. Автоматически ничего не менялось, но пилоту были доступны разные режимы фильтрации, что бы фильтровать как землю, так и вражеские электронные контрмеры. Радар был сопряжён с борткомпьютером CK 37, который замерял дистанцию и примерную высоту над уровнем моря выбранной цели. Последнее полезно для его вооружения - бомб и НАР.

Говоря про бортовой компьюьтер, SK 37, Viggen стал первым серийным европейским боевым самолётом, имеющим полноценный бортовой компьютер. И он там был не зря, ведь он полностью заменял роль второго пилота, помогал с навигацией, наводкой вооружения, топливом и даже с посадкой; с его помощью у самолёта появился полноценный ИЛС, который указывал высоту, горизонтальное положение самолёта, направление головки самонаведения ракет Aim-9, время до сброса вооружения и сам момент этого сброса. Во всём вышеперечисленном помогал ему один большой центральный компьютер, соединенный по отдельному, защищённому каналу передачи данных. Он, в свою очередь, получал всю эту информацию и отправлял её в командные пункты, откуда осуществлялась координация всех самолётов.

Довольно неплохим улучшением стало и СПО, которое в отличие от подобного на A32A различало тип облучения и того кто это облучение делает. Для пилота это всё переводилось в звуковые сигналы.

Подвесное вооружение

Как и говорилось ранее - AJ 37 стал большим шагом вперед по подвесному вооружению относительно A32A.