Иметь синий | |
---|---|
![]() Иметь синий "HB1001" в камуфляжной раскраске | |
Общая информация | |
Тип | Демонстратор невидимости |
Производитель | Lockheed Skunk Works |
Статус | Уничтожен |
Основной пользователь | Локхид |
Количество построенных | 2 |
История | |
Первый полет | 1 декабря 1977 г. |
Развился в | Локхид F-117A Найтхок |
Lockheed Have Blue было кодовым названием для демонстрационного образца Lockheed для истребителя-невидимки. Have Blue был разработан подразделением Lockheed Skunk Works и испытан в Грум-Лейк , штат Невада . Have Blue был первым самолетом с фиксированным крылом , внешняя форма которого была определена радиолокационной техникой, а не аэрокосмической техникой . Граненая форма самолета была разработана для отклонения электромагнитных волн в направлениях, отличных от направления исходного радиолокационного излучателя, что значительно уменьшало его радиолокационную поверхность .
Для проектирования самолета команда конструкторов Skunk Works использовала математические выкладки, опубликованные советским физиком и математиком Петром Уфимцевым относительно отражения электромагнитных волн. [1] Инженер по стелс-технологиям в Lockheed Денис Оверхолсер прочитал публикацию и понял, что Уфимцев создал математическую теорию и инструменты для проведения конечно-элементного анализа отражения радиолокационных волн. [2]
Окончательный дизайн характеризовался гранеными поверхностями для отклонения радиолокационных волн от приемника радара. Он имел сильно стреловидные крылья и наклоненные внутрь вертикальные стабилизаторы , что привело к его прозвищу «Безнадежный бриллиант» — каламбур от Hope Diamond . Первый действующий самолет совершил свой первый полет 1 декабря 1977 года.
Было построено два летающих аппарата. Оба были потеряны из-за механических проблем. Тем не менее, Have Blue был признан успешным, проложив путь для первого эксплуатируемого самолета-невидимки Senior Trend или Lockheed F-117A Nighthawk .
В 1970-х годах для американских планировщиков становилось все более очевидным, что в военном противостоянии с силами Варшавского договора самолеты НАТО быстро понесут тяжелые потери. Это произошло в результате сложных советских оборонных сетей, которые использовали радары наблюдения, управляемые с помощью радаров ракеты класса «земля-воздух » (SAM) и зенитную артиллерию (AAA) для поиска и уничтожения вражеских самолетов. В результате Агентство перспективных исследовательских проектов в области обороны (DARPA) начало исследование малозаметных самолетов, стремясь спроектировать и произвести действующий самолет-невидимку. Первоначально были приглашены пять компаний, три из которых отказались от участия в конкурсе. К оставшимся двум позже присоединилась компания Lockheed.
Lockheed Have Blue появился из-за необходимости избегать обнаружения радаром. Во время войны во Вьетнаме управляемые радаром ЗРК и зенитные ракеты представляли значительную угрозу для самолетов США. По этой причине ударным самолетам во время войны часто требовались вспомогательные самолеты для выполнения боевого воздушного патрулирования и подавления вражеской ПВО (SEAD). [3] Война Судного дня 1973 года снова подчеркнула уязвимость самолетов для ЗРК — израильские ВВС потеряли 109 самолетов за 18 дней. [3] Во время холодной войны Советский Союз разработал интегрированную оборонительную сеть, в центре которой были разведывательные радары средней и большой дальности. ЗРК и зенитные ракеты будут размещены вокруг ключевых точек для их защиты от приближающихся самолетов противника. [3] Если бы потери Израиля во время войны Судного дня были понесены силами НАТО во время военного противостояния с Варшавским договором , численность самолетов НАТО была бы истощена в течение двух недель. [3]
В 1974 году DARPA тайно запросило ответы у пяти производителей самолетов по двум вопросам. Первый касался порогов сигнатуры, при которых самолет становится практически необнаружимым. Второй вопрос заключался в том, имели ли эти компании возможность проектировать и производить такой самолет. [3] Fairchild и Grumman отказались от участия, в то время как General Dynamics настояла на использовании средств электронного противодействия . В результате General Dynamics покинула обсуждение. Оставшиеся две компании, McDonnell Douglas и Northrop , получили по 100 000 долларов каждая на дальнейшие исследования. [4]
Lockheed, отсутствовавшая в отрасли истребительной авиации в течение 10 лет, не получила обращения от DARPA в 1974 году. Эд Мартин, директор по науке и инжинирингу Lockheed California Companies, узнал об исследованиях в области малозаметности во время своей работы в Пентагоне и на авиабазе Райт-Паттерсон . [5] Мартин и Бен Рич , который в то время недавно стал президентом Skunk Works , проинформировали Кларенса «Келли» Джонсона о программе. Центральное разведывательное управление (ЦРУ) дало Skunk Works разрешение обсудить с DARPA характеристики малозаметности A-12, M-21 и D-21 . [5] От имени компании Рич и Мартин официально запросили разрешение от DARPA на участие в программе, но агентство изначально отказало из-за недостатка средств; после долгих дебатов Lockheed разрешили войти, хотя и без государственного контракта. [5]
Предварительный конструктор Дик Шеррер запросил возможные формы, на которых он мог бы основывать свой проект с низкой эффективной площадью рассеяния (ЭПР). Его познакомили с Денисом Оверхолсером [6] , который рекомендовал самолет с плоскими поверхностями. Позже Оверхолсер рассказал о своем обсуждении с Шеррером: «Когда Дик Шеррер спросил меня... я сказал: «Ну, это просто, вы просто делаете его из плоских поверхностей и наклоняете эти плоские поверхности, отводя края от угла обзора радара, и таким образом вы, по сути, заставляете энергию отражаться от радара». [7] Впоследствии Шеррер нарисовал предварительный проект самолета с низкой ЭПР с гранеными поверхностями. [7] В то же время Оверхолсер нанял математика Билла Шредера, с которым у него были предыдущие рабочие отношения — на самом деле, именно Шредер обучил Оверхолсера математике, связанной с самолетами-невидимками. [7] Кеннет Уотсон был нанят в качестве старшего ведущего конструктора самолета. [7]
В течение следующих нескольких недель команда создала компьютерную программу, которая могла оценивать ЭПР возможных конструкций. Программное обеспечение для прогнозирования ЭПР называлось «ECHO 1». По мере продолжения испытаний программы стало очевидно, что расчеты кромок программой были неверными из-за дифракции . [7] Чтобы преодолеть это, Оверхолсер включил в программное обеспечение элементы исследований советского инженера Петра Уфимцева . [7] [8] (В 1962 году Уфимцев, будучи главным научным сотрудником Московского института радиотехники, опубликовал основополагающую статью под названием « Метод краевых волн в физической теории дифракции» . Работа была переведена Отделом иностранных технологий Командования систем ВВС США . [9] ) ECHO 1 позволила команде быстро решить, какая из 20 возможных конструкций была оптимальной, в конечном итоге остановившись на конструкции граненого треугольного крыла. [10] Однако многие в дивизии отнеслись к форме скептически, что и дало название «Безнадежный алмаз» [11] – Келли Джонсон сказал Ричу: «У нашего старого беспилотника D-21 меньшая ЭПР, чем у этого чертового алмаза». [10]
В мае 1975 года Skunk Works выпустила внутренний отчет под названием «Отчет о ходе работ № 2, Концептуальные исследования высокой скрытности». В нем было концептуальное исследование под названием «Маленький Харви», включающее рисунок Келли Джонсона самолета с плавно перетекающими формами. Джонсон выступал за использование перетекающих форм как за лучший способ достижения скрытности, в то время как Бен Рич выступал за граненые углы. Рич выиграл спор с Джонсоном, что было редким случаем. [12]
В результате проектных работ было создано несколько деревянных моделей. Модель длиной 24 дюйма, сделанная из бальзового дерева , демонстрировала размещение внутренней структуры и люков. В статье Air & Space отмечалось: «В модельном цехе было почти невозможно собрать все плоские поверхности в одной точке в одном углу. Позже инженеры столкнулись с той же трудностью при изготовлении прототипа на заводе». [13] Для ранних испытаний конструкции были построены два деревянных макета в масштабе ⅓. Одна модель, покрытая металлической фольгой, использовалась для проверки расчетов ЭПР ECHO 1, в то время как другая была предназначена для испытаний в аэродинамической трубе. [10] [14] После этого модель была перемещена на испытательный полигон радаров Grey Butte Range в пустыне Мохаве недалеко от Палмдейла , что позволило провести более точные испытания ЭПР самолета. В итоге уровень ЭПР самолета подтвердил прогнозы ECHO 1. [10] Это означало, что Бен Рич выиграл четверть у Джонсона, который ранее утверждал, что у D-21 меньше RCS, чем у Have Blue . [10]
Летом 1975 года DARPA неофициально пригласило Lockheed, Northrop и McDonnell Douglas разработать самолет под названием «Экспериментальный испытательный стенд для выживания» (XST). [11] [15] McDonnell Douglas, определив пороговые значения, при которых самолеты считались необнаружимыми, не смогла спроектировать и изготовить такой самолет. [16] На первом этапе XST и Lockheed, и Northrop построили полномасштабные модели для проверки своей ЭПР, сконструировали летательные аппараты и провели испытания своих конструкций в аэродинамической трубе. После первого этапа был выбран единственный подрядчик для продолжения строительства и летных испытаний двух демонстраторов в рамках второго этапа. [15] Конструкции Northrop и Lockheed были в целом схожи, хотя в представлении первого было больше угловатых и плоских поверхностей. Компания использовала «GENSCAT», программное обеспечение, похожее на ECHO 1, для расчета ЭПР своих конструкций. [16] [17]
1 ноября 1975 года компании Lockheed и Northrop получили контракты на 1,5 миллиона долларов каждая для продолжения работы над Фазой 1 XST. [18] В течение четырех месяцев обе компании должны были построить полномасштабные деревянные макеты, которые затем должны были быть оценены на испытательном полигоне ВВС США Radar Target Scatter (RATSCAT) в Уайт-Сэндс, штат Нью-Мексико . [16] Для проверки отраженных сигналов радара компания Lockheed установила специально построенный столб стоимостью 187 000 долларов, на котором должна была быть установлена модель. В марте 1976 года модель Lockheed была доставлена на полигон перед испытаниями; в следующем месяце Lockheed была объявлена победителем [19], потому что Northrop XST имела гораздо большую ЭПР боковой полусферы. [ необходимо разъяснение ] [20] DARPA, осознав прогресс, накопленный в ходе исследования, настоятельно рекомендовало команде Northrop оставаться вместе. Позднее агентство инициировало разработку экспериментального самолета наблюдения за полем боя (BSAX), который впоследствии превратился в Tacit Blue и, в конечном итоге, в бомбардировщик B-2 . [21]
Skunk Works теперь должна была спроектировать, построить и провести летные испытания двух пилотируемых демонстраторов в рамках Фазы 2, или Have Blue . Для создания демонстраторов Бен Рич должен был получить 10,4 млн долларов от руководства Lockheed, что было обеспечено к июню. Фаза 2 включала три основные цели, а именно: проверку: снижение видимости в радиоволновом , инфракрасном и визуальном спектрах и снижение акустической наблюдаемости; приемлемые летные качества; и «возможности моделирования, которые точно предсказывают низкие наблюдаемые характеристики самолета в полете». [21]
Строительство обоих демонстраторов Have Blue использовало оставшиеся инструменты от программы C-5 . Первоначально окончательная сборка HB1001 должна была быть завершена в августе 1977 года, а наземные испытания должны были продолжаться до середины октября. Секретный выпуск планировалось провести 23 октября, после чего самолет должен был быть разобран и доставлен на испытательную площадку. [22] Однако 1 сентября, когда HB1001 был частично завершен, механики Lockheed объявили четырехмесячную забастовку. Группа менеджеров взяла на себя работу по сборке, которая была завершена за шесть недель, а наземные испытания начались 17 октября. [23]
Хотя внешне прототипы Have Blue были похожи на более поздний F-117, они были меньшими самолетами, примерно вчетверо легче F-117, с крылом стреловидностью 72,5° и наклоненным внутрь вертикальным хвостовым оперением (обратное V-образное оперение ). [24] [25] На плоские поверхности самолета был нанесен радиопоглощающий материал (RAM), разработанный в лаборатории Lockheed, — для лобового стекла были нанесены специальные покрытия, придающие им металлические характеристики. [26] [27] Общий вес самолета 9200–12500 фунтов (4173–5669 кг) позволял самолету использовать шасси от истребителя Northrop F-5 . [27] Силовыми установками самолета были два двигателя General Electric J85 -GE-4A мощностью 2950 фунтов (13,1 кН) от T-2C Buckeye . [28] [29] Поскольку скрытность была важнее всего остального, самолет был изначально нестабильным . В результате в самолет была интегрирована четырехкратная избыточная система управления полетом (FBW), чтобы обеспечить ему нормальные летные характеристики. Система управления полетом была заимствована у F-16 . [28] Входное отверстие двигателя над крылом было закрыто сеткой с низкой ЭПР; в верхней части фюзеляжа были сконструированы вдувные створки для пропуска дополнительного потока воздуха во время взлета, когда требуется больше воздуха. [30]
В течение полутора месяцев после начала наземных испытаний, HB1001, первый из двух демонстраторов, проходил испытания в рамках подготовки к первому полету. Сначала были проверены летные приборы, а затем проведена тщательная пристрелка самолета. В начале ноября два полуприцепа были припаркованы параллельно друг другу снаружи здания 82; сверху была наброшена маскировочная сетка, чтобы скрыть демонстратор во время работы двигателя на открытом воздухе. Во время испытаний двигателя местный житель пожаловался на шум, но Have Blue сохранила свою секретность. [23] HB1001 получил слой краски с покрытием из железа; в течение выходных 12–13 ноября самолет получил схему камуфляжа, разработанную Аланом Брауном, главным техническим инженером Have Blue . Схема, состоящая из трех цветов, каждый с тремя тонами, использовалась, чтобы обмануть любого случайного наблюдателя, не узнавая характерную огранку дизайна . [23] Самолет был разобран, загружен на C-5, и 16 ноября самолет был перевезен из аэропорта Бербанка (с тех пор переименованного в аэропорт Боба Хоупа ) в Зону 51 в Грум-Лейк , штат Невада . После приземления самолет был собран заново, прежде чем пройти еще один раунд испытаний перед первым полетом. [31] После четырех рулежных испытаний HB1001 был готов к испытательным полетам. [32]
HB1001 совершил свой первый полет 1 декабря 1977 года под руководством летчика-испытателя Lockheed Билла Парка. Он совершил следующие четыре вылета, все из которых преследовал T-38, пилотируемый майором (позднее подполковником) Кеном Дайсоном. [33] Дайсон, пилот F-15 Eagle , ранее обращался к военнослужащим ВВС США по поводу проекта в 1976 году. [22] Он совершил свой первый полет на HB1001 17 января 1978 года, преследуемый Парком. Фактически, эти двое были единственными летчиками-испытателями Have Blue , попеременно управляя демонстратором и самолетом-преследователем. [33] Результаты летных испытаний позволили инженерам усовершенствовать систему FBW. В то же время они проверили прогнозы, сделанные ранее инженерами-аэродинамиками относительно поведения самолета. [33]
Летные испытания проходили довольно гладко до 4 мая 1978 года, когда HB1001 совершал свой 36-й полет. Самолет резко поднялся в воздух, как только коснулся земли, что вынудило пилота Билла Парка прервать посадку и сделать вторую попытку. Однако удар был настолько сильным, что шасси заклинило в полуубранном положении. Попытки выпустить шасси оказались безуспешными, и Биллу Парку пришлось снова подняться и катапультироваться, когда у него закончилось топливо. Самолет был разрушен при ударе в районе объекта Грум-Лейк. [34] Парк выжил, но получил сотрясение мозга , что заставило его отказаться от дальнейших испытательных полетов. [35] Дайсон, который был в самолете преследования, рассказал: «Непосредственно перед приземлением самолет резко поднялся... Казалось, он очень сильно ударился о землю... Он [Парк] поднял шасси на развороте, а когда он попытался выпустить их на заходе на посадку, опустились только одна из главных стоек и носовое колесо. Все это время потреблялся бензин... Я предложил ему подняться на высоту 10 000 футов для катапультирования... Он начал подниматься, но двигатель начал гаснуть из -за нехватки топлива, поэтому он катапультировался». [35]
На момент крушения HB1002 был почти завершен, и уроки, извлеченные из HB1001, были включены в самолет, включая перестройку хвостовой части фюзеляжа. [32] HB1002 отличался от прототипа серым лакокрасочным покрытием. У него не было стрелы летных испытательных приборов, присутствующей на носу HB1001. Поскольку самолет использовался для тестирования возвратов RCS, незаметный парашют для восстановления после вращения был удален, а самолет был покрыт радиопоглощающим материалом. [34] Он совершил свой первый полет 20 июля 1978 года под управлением Дайсона, который был единственным пилотом, управлявшим самолетом. [36]
HB1002 был потерян 11 июля 1979 года во время 52-го полета самолета. Утечка в гидравлической системе вызвала возгорание двигателя, что привело к потере гидравлического давления , что, в свою очередь, вызвало серьезные колебания тангажа . Пилот благополучно катапультировался, а самолет был уничтожен. [37] Позже было обнаружено, что хомут выхлопа двигателя ослаб, что позволило горячему выхлопу переместиться в правый отсек двигателя. Там накопилось тепло, что привело к отказу гидравлических линий. [38] Обломки обоих самолетов были тайно захоронены где-то в комплексе военно-воздушной базы Неллис . [37] Несмотря на аварии, Have Blue считался успешным. [39]
В октябре 1977 года, как раз перед началом 2-й фазы конкурса XST, Lockheed получила задание изучить возможные эксплуатационные самолеты. Всего месяц спустя, в день, когда HB1001 был доставлен в Грум-Лейк, ВВС заключили с компанией контракт под кодовым названием Senior Trend . [N 1] ВВС хотели использовать революционные технологии, разработанные в ходе программы Have Blue . [40] Тактическое авиационное командование заказало пять полномасштабных опытных и двадцать серийных самолетов. [37]
Основанные на демонстраторах Have Blue , самолеты Senior Trend отличались от своих предшественников в нескольких аспектах. Крылья имели меньшую стреловидность, чтобы решить проблему центра тяжести, обнаруженную во время испытаний. Передняя часть фюзеляжа была укорочена, чтобы предоставить пилоту лучший обзор, а вертикальные стабилизаторы были наклонены наружу от центральной линии. [37] Кроме того, были предусмотрены два отсека для вооружения, каждый из которых мог бы вместить одну 2000-фунтовую (910 кг) бомбу с лазерным наведением или тактическую ядерную бомбу B61 . [37]
Из-за проблем с конструкцией на ранних этапах первый самолет FSD был доставлен в Грум-Лейк в мае 1981 года внутри C-5. Дальнейшие проблемы, на этот раз с утечками топлива, задержали первый полет. [37] Под управлением Гарольда Фарли самолет поднялся в воздух 18 июня в свой первый полет, через одиннадцать месяцев после первоначально запланированного первого полета в июле 1980 года. [37] Первый серийный F-117A был поставлен в 1982 году, а эксплуатационная готовность была достигнута в октябре 1983 года; 59-й и последний F-117A был поставлен в 1990 году. [41] [42]
Данные от Крикмора, [43] Дональда, [44] Аронштейна и Пиккирилло [45]
Общая характеристика
Производительность
Сопутствующее развитие
Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
Связанные списки