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, а в 1981 сбили два Ливийских Су-22, тем самым создав инцидент в заливе Сидра. Во время операции «Буря в пустыне» занимались сопровождением 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, 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, 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
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 поделали всякого и смогли более-менее разобраться с данным вопросом, форма воздухозаборника изначально уже была другой, а синхронизация воздухозаборника двигателя и сопел была выполнена. 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. 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 из дерева, как это было принято, а алюминия и низкосортного металла, с установкой множества систем сразу в самолёт для их дальнейшего тестирования. Пусть немного дерева в конструкции всё же наблюдалось.
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. В итоге приходилось «резать углы», из-за чего местами страдала надёжность, а некоторые детали не были проработанны. Ещё более примечательно, что McDonnel получили карт-бланш и гибкий контракт, в следствии чего могли просто закидывать все проблемы своего будущего F-15 деньгами, пока затраты не превышают 50% от изначального контракта.
