Снижение радиолокационной заметности F-22A достигнуто путем значительного уменьшения его эффективной отражающей поверхности. Для этого максимальное количество кромок - передние и задние кромки крыла, оперения, створок отсеков вооружения и шасси, люков и т.п. - сделаны параллельными и имеют не более двух направлений отражения сигналов. Кроме того, максимально ограничено количество поверхностей, пересекающихся под углами, близкими к 90°, чтобы избежать эффекта уголкового отражателя. Однако такая геометрия самолета не может не стать причиной снижения его летных характеристик. В частности, спроектированные в соответствии с этими требованиями воздухозаборники двигателей, у которых кромки не только параллельны между собой и с передней кромкой крыла, но и не образуют прямых углов, выполнены нерегулируемыми. Причина - трудности регулирования воздухозаборника такой конфигурации, сопряженные с существенным усложнением его конструкции. В результате воздухозаборники F-22A снабжены лишь системой перепуска воздуха и оптимизированы только для сверхзвукового крейсерского режима полета, что влечет за собой увеличенные потери на других режимах. Таким образом, при маневрировании, когда происходит быстрое изменение скоростного напора, двигатели «Рэптора» работают в невыгодных условиях. Уже одно это дает основания усомниться в некоторых заявленных характеристиках.
Стремление к снижению заметности усиливает противоречия в требованиях, предъявляемых к геометрии крыла условиями сверхзвукового крейсерского полета и маневрирования на дозвуковой скорости. Если для первых требуется крыло тонкого профиля, большой стреловидности и малого размаха, то для второго - наоборот: умеренной стреловидности, большого размаха, с применением высоконесущих профилей. На F-22A компромисс достигнут путем оснащения «сверхзвукового» крыла сильноразвитой адаптивной механизацией -отклоняемым носком, закрылками и флаперонами, повышающими его несущие свойства на дозвуке и маневрировании. При этом ради снижения заметности вся механизация имеет постоянную по размаху хорду, сохраняя тем самым параллельность кромок даже в отклоненном положении, однако профиль крыла в этом случае, особенно в концевых сечениях, изменяется далеко не оптимальным образом. Поэтому, даже несмотря на применение специальной крутки, крыло «Рэптора» не может обладать такими же высокими несущими свойствами, как, например, крыло Су-27.
Лучшие истребители четвертого поколения отличаются неустойчивой аэродинамической компоновкой (когда аэродинамический фокус самолета расположен впереди его центра тяжести), что повышает их маневренные качества на дозвуковых скоростях. Но в момент преодоления звукового барьера фокус самолета интенсивно смещается назад, уменьшая тем самым запас неустойчивости. Чтобы обеспечить необходимую для истребителя пятого поколения маневренность на сверхзвуке, надо еще более повысить степень его продольной статической неустойчивости на дозвуковых скоростях. Решение этой проблемы возможно при использовании отклонения вектора тяги двигателей F-22A для балансировки и изменения его пространственного положения. Все это может на порядок усложнить систему управления самолетом и двигателями. Да и само маневрирование на сверхзвуке с большими перегрузками требует повышенной прочности самолета, а значит, ведет к его дальнейшему утяжелению.
Мы затронули лишь некоторые обстоятельства из тех, даже самое поверхностное представление о которых позволяет трезвее взглянуть на это чудо американской конструкторской мысли. К сожалению, сегодня, кроме рекламных сведений, о F-22A мало что известно, особенно о его электронном оборудовании, которое мы не можем оценить хотя бы предварительно, как планер и силовую установку. Для того, чтобы более подробно разобраться в заявленных характеристиках самолета и решениях, принятых при его создании, требуется не одна статья. Тактический истребитель F-22A Raptor заслуживает самого пристального внимания и изучения. Будем надеяться, что в дальнейшем с появлением новой информационны еще вернемся к разговору о нем.
За истекшие семь лет самолет прошел всесторонние испытания, по опыту которых в конструкцию предсерийных F-22A внесены необходимые изменения
В полете - YF-22A, один из двух прототипов "Рэптора", впервые поднявшийся в небо в сентябре 1990 г.
Ефим И.Гордон/ Москва Фото из архива автора
Редакция «АиВ» искренне благодарит за большую помощь, оказанную при подготовке материалов рубрики, заслуженного военного летчика СССР полковника в отставке В. С.Богданова, заслуженного летчика-испытателя СССР полковника в отставке В.В.Добровольского, летчика-испытателя Л.А.Смирнова, сотрудника АООТ им. А.С.Якавлева В.П.Власова, полковника в отставке О.В.Шаповалова, подполковников в отставке Г.Я.Авдеева, Г.М.Зайца и А.И.Козия, майоров А.П.Никифорова, В.В.Беликова, В.П.Юрченко, майора в отставке В.В.Курбашова, майора запаса Н.И.Николайчука, капитана А.Н.Дынникова, а также В.М.Чихичина и кафедру конструкции самолетов Харьковского авиационного института.
Родоначальник
Созданные в 1949-1951 гг. в ОКБ А.И.Микояна и С.А.Лавочкина самолеты И-320 и «200» положили начало новому классу советских истребителей - тяжелым двухместным реактивным перехватчикам, основной задачей которых стала борьба с воздушным противником в условиях плохой видимости. Введение в экипаж оператора РЛС сулило значительное увеличение эффективности их применения, т.к. одному летчику было сложно следить за целью на экране и управлять самолетом. Воспользовались этой идеей и в ОКБ-115 А.С.Яковлева, где в 1951 г. в инициативном порядке начали работы по новому двухместному перехватчику, способному относительно долгое время барражировать вдали от места базирования.
В связи с острой необходимостью в самолете для защиты дальних рубежей, особенно на Крайнем Севере и Дальнем Востоке, руководство страны положительно восприняло инициативуА.С.Яковлева. 6 августа 1951 г. у И.В.Сталина состоялось совещание, на котором было принято решение о выдаче заданий на разработку новых истребителей. ОКБ-155 А.И.Микояна поручалось создать двух-двигательный истребитель сопровождения, а ОКБ-115 А.С.Яковлева - двухместный двухдвигательный перехватчик дальнего действия и фронтовой разведчик на его базе. Все самолеты должны были оснащаться новыми небольшими по габаритам двигателями АМ-5 разработки ОКБ А.А.Микулина с максимальной тягой до 2000 кгс. Перехватчик ОКБ-115 предусматривалось оснастить перспективной РЛС «Сокол» с дальностью действия до 30 км, которую разрабатывало ОКБ-339 под руководством Г.М.Кунявского. На следующий день после совещания исполняющий обязанности главкома ВВС ген.-л-нт Ф.А.Агальцов послал Сталину докладную записку, в которой с огорчением отмечалось, что «…заданные конструкторам тт. Микояну и Яковлеву самолеты с двигателями Микулина могут быть запущены в серийное производство и поступить на вооружение ВВС через полтора-два года». Это означало, что после отказа от серийного производства МиГ-15 с РЛС и неутешительных результатов испытаний самолетов И-320 и «200» оснащение авиации ПВО всепогодными перехватчиками опять задерживалось.
И все же 10 августа 1951 г. вышло Постановление Совета Министров СССР №2929-1379, которым ОКБ-115 предписывалось создать и предъявить на испытания в августе 1952 г. двухместный двухдвигательный барражирующий истребитель-перехватчик Як-120. На его базе требовалось создать фронтовой разведчик Як-125, который следовало предъявить на испытания в октябре 1952 г. Над выполнением правительственного задания конструкторский коллектив работал с большой отдачей, и уже осенью 1951 г. были в основном завершены все проектные работы по обоим вариантам и построены их макеты. 12 декабря подписанием протокола завершила работу макетная комиссия. Это позволило приступить к выпуску рабочих чертежей и начать постройку опытного экземпляра перехватчика. Ведущим инженером по самолету назначили М.И.Леонова.
Первый ЯК-120
Як-120М с двигателями РД-9Ф
Як-120 существенно отличался от перехватчиков других ОКБ. Добиваясь значительного увеличения продолжительности полета, яковлевцы разместили двигатели под консолями крыла, что позволило высвободить часть объема фюзеляжа под топливо. По компоновочным соображениям решили применить велосипедную схему шасси (с передней и задней основными опорами и двумя вспомогательными на законцовках крыла). Под фюзеляжем между нишами основных опор шасси предусматривалась подвеска дополнительного топливного бака. РЛС «Сокол» разместили в носовой части фюзеляжа под большим обтекателем. Кресла пилотов в герметичной кабине установили тандемом под общей сдвигавшейся назад крышкой фонаря. Крыло с постоянной хордой имело стреловидность 45°. Стабилизатор был поднят и крепился на половине размаха киля. Вооружение состояло из двух 37-мм пушек Н-37Л с боезапасом по 50 снарядов на ствол, которые устанавливались в низу фюзеляжа. Предусматривалась и подвеска под крылом двух авиационных крупнокалиберных реактивных снарядов АРС-212. Отличительной особенностью Як-120 было и наличие воздушно-тепловой противообледенительной системы, защищавшей передние кромки крыла, оперения и обечайки воздухозаборников. Пило-тажно-навигационный и радиолокационный комплексы позволяли осуществлять перехват цели в любых погодных условиях и в большом диапазоне высот. В целом конструкция перехватчика была хорошо продумана, и это позволило в дальнейшем создать целый ряд модификаций на его основе.