Реклама

Автор : btamedia

Немецкий след в технологии "Стелс"

Самолёт по технологии "Стэлс" Stels

То, что янки в 1980-х годах "изобрели" технологию самолетов-невидимок "стелс" известно многим, но вот о том, что задолго до этого, еще в 1940-х дотошливые немецкие конструкторы братья Раймар и Вальтер Хортены уже разработали и построили подобный самолет, в технической литературе почти ничего нет...

"Стелс" (англ. stealth - скрытность) - термин, используемый с середины 1970-х годов для обозначения средств и методов уменьшения радиолокационной (РЛ), инфракрасной (ИК), оптической и аккустической заметности военной техники. Применение технологии "стелс" ныне предусматривается во всех программах создания новых боевых самолетов, а основным современным средством дальнего обнаружения самолетов и ракет в ПВО являются радиолокационные системы РЛС, и поэтому наибольшее внимание уделяется уменьшению РЛ заметности летательных аппаратов.

Сама по себе радиолокация имеет довольно давнюю историю. Еще в годы Второй мировой войны уже появились радиолокаторы, которые сразу заняли ключевое место в системе ПВО. Используя сеть РЛС на юге страны, Великобритания смогла успешно противостоять налетам Люфтваффе. Существенно уступая немцам в численности, англичане, благодаря именно радиолокаторам в системе централизованного управления всей обороной страны, могли настолько успешно маневрировать имеющимися силами, что всюду немецкие летчики нарывались на заслоны истребителей-перехватчиков. Даже неся существенные потери, британские ВВС уничтожали практически всё, включая и ракеты ФАУ, что Гитлер бросал на Англию.

Германия быстро наверстала упущенное,   и   вскоре   немецкие  локаторы "Фрейя", "Вурцбург" имели дальность обнаружения целей до 195 км, а с 1942-го "Маммут" и "Вассерман", поступившие на вооружение ПВО рейха, уже уверенно обнаруживали самолеты противника на дальности до 260 км. Вот тут-то немцы, возможно, первыми пришли к выводу: стратегический бомбардировщик должен иметь по возможности малую радиолокационную заметность. Впрочем, об этом - чуть позже, а пока возвратимся к техническим новациям американцев.

Широкомасштабное применение технологии "стелс" было осуществлено фирмами "Локхид" и "Нортроп" в конце 1970-х годов и определило облик разработанных ими ударного самолета F-117А и стратегического бомбардировщика В-2. по схеме "летающее крыло". Эти самолеты были с определенной ориентацией плоских поверхностей и кромок для уменьшения числа максимумов эффективной поверхности рассеивания (ЭПР) и их вывода из сектора наиболее вероятного облучения, с заделанными щелями на внешней поверхности, с внутренним заглубленным размещением двигателей, с тоннельными воздухозаборниками, с предотвращением РЛ облучения компрессора двигателя и внутренним либо экранизированным размещением подвесного вооружения.

Летные испытания ударного самолета фирмы "Локхид" F-117A проводились близ авиабазы Неллис, а первый серийный самолет поднялся в воздух в январе 1982-го. Его конструкция металлическая - алюминиевые и титановые сплавы. Вся обшивка покрыта специальной оболочкой в виде плоских панелей из ферритовых и ферромагнитных полимерных радиопоглощающих материалов, которые крепятся с помощью специального эпоксидного клея. Оболочка состоит из шести слоев. Внешне она напоминает линолеум, нижний слой ее включает металлическую сетку из тончайшей проволоки.

Характерно, что радиопоглощающие материалы, в зависимости от места использования, применяются также в виде краски, спецпокрытий и даже шпаклевки на остеклении фонаря кабины, обтекателях оптикоэлектронной аппаратуры. F-117А имеет сугубо пирамидальную конфигурацию. При такой сложнейшей форме происходит многократное переотражение электромагнитной энергии от облучающей самолет РЛС в различных направлениях, чем и достигается ее рассеивание.

 

В ноябре 1988-го на аэродроме Палмдейл был официально продемонстрирован новейший стратегический бомбардировщик фирмы "Нортроп", выполненный по технологии "стелс", - В-2. Кабина экипажа размещена в обтекаемой надстройке, не выходящей за переднюю кромку крыла, при полном отсутствии фюзеляжа. Четыре двухконтурных турбореактивных двигателя размещены в задней части крыла, по бокам от кабины экипажа, а два сдвоенных воздухозаборника расположены по бокам кабины в верхней поверхности крыла. Вся конструкция имеет плавные обводы. Все элементы конструкции идеально сопряжены. Технология "стелс" у В-2 включает в себя следующие элементы. Изготовление планера с плавными обводами исключает появление эффекта уголкового отражения. Применение радиопоглощающих материалов и экранов обеспечивает изменение направления отраженной электромагнитной волны. Конструкция изготовлена с максимальным использованием композиционных материалов.

По оценкам Конгресса США, реализация программы бомбардировщика В-2 может составить 70 млрд. долл. Но эти средства вполне оправданы, судя по заявлению министра ВВС США: "Бомбардировщик В-2 - это надежда Америки. Он является исключительно важным компонентом наших стратегических ядерных сил. Технология "стелс" позволит ему проникать через самые совершенные системы ПВО и сделает его оружием XXI века".

Теперь самое время рассказать об изобретении немцев, свершенном более полувека назад, которое имеет к американскому В-2, как ни странно, самое прямое отношение. В 1943 году, после поражения германских войск на Кавказе и под Сталинградом, ощутив запоздалую, но острую необходимость в дальних бомбардировщиках большой грузоподъемности, маршал Геринг официально заявил, что германские авиастроительные фирмы должны предоставить проекты дальнего бомбардировщика по программе "1000-1000-1000", способного доставить 1000 килограммов бомб на расстояние 1000 километров со скоростью 1000 км/ч. А осенью 1944-го, после очередного экстренного совещания у Геринга, фирмы "Юнкере", "Мессершмитт" и "Ко-манда-9", в которой работали талантливые авиационные конструкторы братья Вальтер и Раймар Хортены, получили срочное задание спроектировать бомбардировщик грузоподъемностью в 4 тонны, способный поразить цели на дальности до 7000 км. Однако братья Хортены сосредоточили свои усилия на реализации проекта "Три тысячи".

Получив богатый опыт в конструировании самолетов "летающее крыло" под стандарт дальнего бомбардировщика, Хортены усовершенствовали свои разработки. В это же время многие германские фирмы также представили свои варианты, среди которых встречалась и концепция "летающего крыла". Учитывая важность критериев грузоподъемности и дальности полета, разные конструкторы невольно приходили к одному и тому же решению. Но выбор технической комиссии все же пал на проект братьев Хортен, которые представили чертежи и расчеты своего аппарата под индексом HIX. Он превосходил конкурентов по бомбовой нагрузке в 2 раза (две тонны против одной), а по максимальной дальности полета - более чем в 1,5 раза (1600 км против 1000). При этом максимальная скорость должна была составить 960 км/ч.

В августе 1943-го Герман Геринг приказал построить для пилотажных испытаний два самолета типа HIX. Один самолет без двигателей Хортены должны были закончить к марту, а второй, оборудованный двумя турбореактивными двигателями BMW - к июню 1944-го. Это был триумф конструкторов: Раймар и Вальтер Хортены получили в свое распоряжение производственные мощности в Херсфельде, Геттингене, Кирторфе и еще в пяти других городах Германии. Самолет HIX братьев Хортен был выполнен по схеме классического "летающего крыла" с размахом 16,8 м и с утолщением в центральной части. Там располагалась пилотская кабина, два двигателя и механизмы выпуска шасси. В выступающей хвостовой части, ее еще называли "бобровым хвостом", размещался бомбовый отсек, который во время испытаний занимал тормозной парашют. Вся конструкция планера изготавливалась из дерева, за исключением центральной несущей части, каркас которой сваривался из стальных труб. Деревянный каркас самолета покрывался толстой авиационной фанерой толщиной 17 мм. Но это рассматривалось, лишь как временное решение, позволяющее сэкономить время перед серийным производством. На серийных машинах покрытие планировалось заменить на композит из двух слоев полуторамиллиметровой фанеры, между которыми помещалась бы смесь порошка древесного угля, опилок и клея толщиной 12 мм. Как показывали многочисленные исследования, эта смесь обеспечивала высокую прочность и в то же время отлично поглощала излучение активных радаров ПВО обороны противника (это ли не начало технологии "стелс"!).

Под центральной частью планера предусматривалась подвеска двух тысячекилограммовых бомб, либо двух дополнительных топливных баков, по 1250 л каждый. При этом в крыльях были расположены эластичные емкости на 3000 л топлива.

Вооружение на HIX предусматривалось такое: четыре пушки МК108 или же две такие пушки и плюс к этому две фотокамеры. В серийном производстве на этих машинах должно было устанавливаться катапультируемое кресло, система опознавания "свой - чужой" ФуГ-25, две радиостанции, высотный кислородный прибор и автопилот.

Производство шло строго по графику. Первую машину построили вовремя, и в марте 1944 г. в Геттингене она впервые поднялась в воздух. Пока двигателей еще не было, и все тесты производились с помощью аэробуксировщика Хейнкель-III HIX, разогнавшись на буксире, поднимался в воздух и некоторое время планировал. Самолет в целом был уже готов, а двигателей все еще не было. К концу апреля 1944-го фирма BMW от графика поставки двигателей окончательно отстала и Хортены решили заменить их на Юмо 004В фирмы "Юнкерс", хотя те были несколько большего диаметра.

Машину пришлось дорабатывать. В результате этого изменили формы MOJO-гондол и несколько удлинили воздухозаборники. Для защиты корпуса от высокой температуры выхлопа газов крыло покрыли сталью. При этом между кожухом и фюзеляжем был сделан зазор в 10 мм, также вентилирующийся в полете и понижающий температуру нагрева.

Несмотря на то, что второй прототип еще не был готов, Люфтваффе в июле 1944-го выдало контракт на строительство 40 таких машин серии А. Вторая машина, HIX V2, поднялась в воздух в середине декабря 1944 г., а несколько позднее на ней уже была достигнута скорость 800 км/ч. К огорчению немецких авиаторов, во время этого вылета отказал один из двигателей, и даже мастерство летчика-испытателя не смогло предотвратить беды. Машина и пилот погибли. Аварийная комиссия, рассмотрев все обстоятельства катастрофы, пришла к выводу о саботаже при сборке двигателя.

Несмотря на катастрофу HIX V2, производство продолжалось полным ходом, проект получил статус серийного и самолету присвоили наименование "Но-229". Конструкция братьев Хортен оказалась настолько удачной, что без сколько-нибудь серьезных переделок могла применяться в самом различном качестве. Руководство Люфтваффе во что только не планировало перевоплотить двухдвигательный скоростной реактивный бомбардировщик. Третья машина, HO-229V3, должна была стать прототипом одноместного серийного истребителя-бомбардировщика, способного с успехом решать задачи завоевания воздушного пространства, перехвата высокоскоростных  целей на любых высотах, а также задачи штурмовки малоразмерных наземных объектов по заявкам пехотных подразделений. А шестой вариант, Но-229 V6, предполагалось сделать прототипом двухместного ночного истребителя, потребность Люфтваффе в котором оказалась чрезвычайно высокой ввиду неуклонного роста ночных налетов английской и советской дальней авиации.

Особенно следует отметить, что на Но-229 было внедрено несколько приоритетных и для нашего времени новаций. Если понижение электромагнитной заметности производилось за счет широкого использования в конструкции дерева и композитных материалов, то уменьшение дальности обнаружения самолета в инфракрасном диапазоне осуществлялось путем ряда оригинальнейших для того времени конструкторских решений. Сами двигатели были упрятаны глубоко внутрь фюзеляжа, который надежно экранировал чрезвычайно горячие камеры сгорания. Особенностью двигателей было наличие в их конструкции системы охлаждения реактивного сопла и струи выхлопных газов воздухом, забираемым за четвертой ступенью компрессора. Создавался своего рода чулок из холодного забортного воздуха, который подавался через несколько патрубков, расположенных по всему периметру сопел, внутрь которого и врывались струи раскаленных выхлопных газов. При этом холодный воздух сначала экранировал выхлоп, а затем, смешиваясь с ним, значительно понижал общую температуру. Кстати говоря, почти аналогичную схему использовали конструкторы фирмы "Нортроп" при создании бомбардировщика-невидимки В-2 в начале 1980-х годов...

Хотя третий рейх уже доживал последние недели, но тем не мене руководство страны всерьез рассчитывало успеть применить некое "чудо-оружие". Даже в марте 1945-го, когда бои шли на территории самой Германии и сухопутные войска неумолимо отступали под многочисленными ударами, Герман Геринг официально объявил о выдаче братьям Хортен контракта на разработку нового самолета, соответствующего "срочной истребительной программе". Раймар и Вальтер Хортены приступили к кардинальной переработке проекта HIXA в вариант HIXB. За счет некоторого изменения конструкции, увеличения стреловидности крыла, применения киля предполагалось достичь скорости в 1100 км/ч, а дальности полета 4000 км. Серийное производство этой машины планировалось на... 1946 год.

В середине апреля 1945 года, наступающие части третьей армии США захватили авиационный завод в Фридрихсроде и нашли там практически законченный и подготовленный к испытаниям бомбардировщик Но-229 V3. Четвертый и пятый прототипы находились в разной степени готовности, а шестой - только что успели заложить. В других цехах этого завода янки обнаружили множество узлов для строительства еще двадцати машин. Разумеется, трофеи тут же оказались срочно переправленными за океан...

И вот спустя тридцать лет американские фирмы "Нортроп" и "Локхид" вдруг изобретают технологию "стелс" (более точная транскрипция - "стелсте") и под завесой таинственной секретности строят самолеты будущего: ударный F-117А и стратегический бомбардировщик В-2. При этом, если сравнить фанерный бомбардировщик времен Второй мировой войны Но-229 отставал в скорости всего на 100 км/ч от истребителя F-117А и лишь на 25 км/ч от В-2. Зато конструкция "хортенов" была способна летать так же далеко, как В-2, и на целых 300 км дальше, чем F -117А. К тому же Но-229 имел еще лучший показатель относительной нагрузки (соотношение веса бомбовой нагрузки и максимального взлетного веса) чем эти хваленые самолеты XXI века. И это при условии, что тяговооруженность Но-229 была в 2 раза меньшей, чем у F -117А. Что же касается соотношения стоимости, то цена Но-229 братьев Хортен была намного меньше, чем у более поздних заокеанских "невидимок", да и в изготовлении "немец" был, несомненно, намного проще и технологичнее. Недаром же говорят, что все гениальное - предельно просто.

Автор: Евгений Подольный
Источник: Инженер, 1/2007

ПечатьE-mail