Главная / Рефераты / Рефераты по авиации и космонавтике

Реферат: Blackburn Buccaneer S.Mk.1



Разработчик: Blackburn
Страна: Великобритания

Первый полет: 1958
Тип: Многоцелевой штурмовик

В конце 40-х-начале 50-х годов авиагруппы английских авианосцев комплектовались исключительно истребителями-бомбардировщиками. Так, в Корее летчики Королевского флота использовали поршневые Hawker Sea Fury и Fairey Firefly, созданные еще во время Второй Мировой войны.
Корейская война показала, что возможности истребителей-бомбардировщиков при атаке наземных целей невелики, а сами они черезвычайно уязвимы от огня вражеских зениток. Однако еще долго истребители-бомбардировщики безраздельно властвовали на палубах британских авианосцев. В этом был свой резон - только такие самолеты, как реактивные Hawker Sea Hawk и de Havilland Sea Venom, могли обеспечить более-менее приличную ПВО соединений и одновременно неплохие ударные возможности, базируясь на сравнительно небольших кораблях типа Colossus и Hermes.
Тем не менее существовала необходимость в введении в палубные авиагруппы "чистых" бомбардировщиков. Особенно остро она встала, когда СССР приступил к реализации программы "Большого флота", включавшей постройку 26 крейсеров проектов 68-К и 68-бис и 80 эсминцев проектов 30-К и 30-бис, обладавших мощным вооружением и защитой. Для борьбы с ними Королевскому Военно-морскому флоту, не способному построить и содержать значительное количество боевых кораблей, потребовались палубные ударные самолеты, способные преодолеть мощную ПВО русских крейсеров эсминцев, состоящую из зенитных орудий с радиолокационным наведением, а в перспективе и из ракет "земля-воздух".
Самым современным английским палубным ударным самолетом тех времен был Westland Wyvern, оснащенный турбовинтовым двигателем. К началу 50-х он уже безнадежно устарел, что лишний раз подтвердили результаты Суэцкой кампании 1956 года. Командование ВМС изначально знало о реальных боевых качествах Wyvern (еще бы, от проекта до его реализации прошло ни много ни мало десять лет), и еще в июне 1952 года составило требования Naval Staff Requirements Number 39 (NA.39), позже получившие обозначение M148T, в которых сформулировало требования к новому специальному реактивному боевому самолёту способному эффективно решать боевые задачи, выполняя полёты на малых и предельно малых высотах. Эта машина, оснащенная радаром, должна была летать со скоростью 0,85 М на высотах около 200 футов (60 метров), чтобы контрмеры противника после её обнаружения оказывались запоздалыми. Радиус действия самолета, способного брать на борт 4000 фунтов (1,8 тонн) боевой нагрузки, в том числе и ядерное оружие, должен был составлять не менее 460 миль (740 километров). Мало того, новый бомбардировщик должен был иметь максимальный вес не более 45000 фунтов (20,4 тонны) и длину не более 51 фута (15,5 метров), чтобы иметь возможность действовать с палуб английских авианосцев и проходить в их ангары сквозь лифты самолетоподъемников.
На конкурс английские авиационные фирмы представили двенадцать проектов, в их числе и Blackburn&General Aircraft Ltd с проектом B.103. Несмотря на то, что Blackburn уже довольно давно не проектировала боевых самолетов и занималась производством транспортников, проект B.103 представлял собой весьма современный аппарат, хотя создание его стало непростым делом.
Первоначально попытки группы конструкторов под руководством Барри Лэйта (Barry Late) примирить такие взаимоисключающие требования, как необходимость иметь большую площадь крыла для достижения приемлемой посадочной скорости и возможной минимизации его площади для полета на сверхмалых высотах, большой боевой радиус, требовавший наличия на борту значительного запаса топлива и, соответственно, увеличения взлетного веса, и ограничения по весу вкупе с малой тягой и большой прожорливостью тогдашних реактивных двигателей, привели к созданию довольно монстрозной конструкции. Получался огромный по авианосным меркам двухместный самолет с мощным стреловидным крылом, обладающим максимальной подъемной силой в диапазоне малых скоростей, необходимых для полетов с авианосца, и Т-образным хвостовым оперением, оснащенный двумя двигателями Armstrong Siddeley Sapphire Sa.7 тягой 11000 фунтов (4990 килограмм) каждый, которые для достижения приемлемых взлетно-посадочных характеристик планировалось оборудовать поворотными соплами. В одной из версий проекта пилоты располагались в кабине бок о бок, и самолет сильно напоминал американский Grumman A2F, будущий Intruder, создававшийся чуть позже "Буканира", но по схожим требованиям.
Чудовище это, было, разумеется, отвергнуто флотом, но на Blackburn уже готовился новый проект. B.103 спасло применение самых новейших разработок в области аэродинамики.
Разработчики уменьшили площадь крыла, рассчитывая повысить его несущие свойства за счет применения системы сдува пограничного слоя (СПС), иногда называемой системой управления пограничным слоем, радикально улучшавшей обтекание крыла на малых скоростях, устраняя срыв потока и увеличивая подъемную силу, и позволяющей достичь приемлемых посадочных скоростей при малой площади крыла и значительной бомбовой нагрузке. Она была создана объединенными усилиями Джона Антинелло (John Antinello) из NASA, первоначально предложившего эту идею, доктора Джона Уильяма (John William)из Национальной физической лаборатории (National Physic Laboratory) и Левиса Баддингтона (Levis Buddington) из Британского Адмиралтейства, развивших, уточнивших и продемонстрировавших её. Воздух, отбираемый от компрессоров двигателей, выдувался через тонкую щель, проходящую вдоль всей передней кромки крыла и вторую такую же щель для обдува закрылков. СПС имелась также и на стабилизаторе, но там воздух поступал через щель на нижней поверхности. Несмотря на трудности, с которыми столкнулись разработчики СПС, она полностью вознаградила их за труды, сделав неактуальной проблему обледенения крыла и стабилизатора: горячий воздух, испускаемый СПС, не давал льду никаких шансов.
Для полетов на малых высотах крыло должно было обладать большой прочностью и жесткостью. Оно имело два лонжерона, относительно редкий нервюрный набор и мощную работающую обшивку. Консоль состояла из внешней складывающейся вверх на 120 градусов части и центроплана. Лонжероны центроплана соединялись друг с другом через мощные кольцевые рамы, охватывающие выхлопные трубы двигателей; эти элементы изготовлялись из высокопрочной стали. Создатели самолета всемерно старались уменьшить количество деталей планера, поскольку именно места соединений являются слабым звеном любой конструкции. В итоге, например, обшивка внешней части консоли, изготовленная из алюминиевых сплавов повышенной прочности, состояла лишь из шести частей (по три сверху и снизу). Чтобы производить такие детали, Blackburn пришлось разрабатывать специальные высокоточные фрезерные станки (причем они были спроектированы всего за год, в то время как другие британские фирмы запрашивали на их разработку два с половиной), многие другие элементы конструкции получали обработкой на мощном прессе или химическим фрезерованием (травлением).
Кроме крыла с СПС, еще одним новшеством, примененным на B.103, был фюзеляж, спроектированный с помощью "правила площадей", что было для самолета единственной возможностью достичь высоких околозвуковых скоростей без использования форсажных камер, особенно на малой высоте. Расплатой за высокие летные качества стал внешний вид самолета, поскольку в соответствии с "правилом площадей" пришлось увеличить мидель фюзеляжа за крылом, и стремительные линии B.103 несколько исказил огромный толстый зад. Следует сразу сказать, что это малоэстетичное образование оказалось очень полезным, когда дело дошло до начинки самолета оборудованием: места для его размещения в задней части фюзеляжа было хоть отбавляй.
В носу фюзеляжа размещался радар Ferranti Blue Parrot. Хотя он не обеспечивал еще возможности полета в режиме следования рельефу местности, но был весьма полезен для навигации и прицеливания.
Экипаж B.103 состоял из двух человек, пилота и штурмана-оператора систем вооружения, и размещался в кабине друг за другом, причем их кресла, с целью улучшения обзора, находились не по осевой линии фюзеляжа, а были смещены от нее на два дюйма соответственно влево (пилот) и вправо (штурман). Фонарь кабины открывался сдвигом назад, а для защиты оператора при катапультировании впереди сидящего пилота перед его приборной панелью был смонтирован прозрачный козырек.
Но главной особенностью корпуса самолета фирмы Blackburn стал бомбоотсек, вещь вообще-то весьма редкая на аппаратах подобного назначения. Без него обойтись было никак нельзя, поскольку главный калибр самолета - управляемую ядерную бомбу Green Cheese можно было доставлять к цели только на внутренней подвеске. В то же время бомбоотсек должен был не только вмещать спецбоеприпас, но и иметь возможность легко с ним расстаться, что на скоростях под 1М у земли было весьма проблематичной задачей: под воздействием набегающего потока воздуха обычные створки могли просто не раскрыться.
На Blackburn нашли весьма изящное решение этой задачи: перед сбросом бомбы бомбоотсек "выворачивался наизнанку". Створка была всего одна, и боеприпасы крепились к ее внутренней стенке. При сбросе она поворачивалась вокруг продольной оси на 180 градусов и бомбы оказывались уже на "внешней подвеске" снаружи самолета. Таким образом удалось не только решить проблему сброса бомб, но и ... уменьшить радиолокационную сигнатуру самолета в самый ответственный момент атаки, ведь раскрытые створки традиционного бомбоотсека увеличивали заметность бомбардировщика в радиодиапазоне. Так медленно но верно создавались элементы технологии Stealth...
"Сердцем" B.103 стали не Sapphire или Avon, рекомендованные Министерством Авиации, а более слабые de Havilland PS.43 Gyron Junior, являвшиеся уменьшенной версией двигателей Gyron, создававшихся для нереализованных британских сверхзвуковых самолетов. В серию эти движки пошли под названием Bristol Siddeley Gyron Junior Mk.101 и имели тягу всего 8000 фунтов (3630 кг). Главной причиной выбора именно Gyron Junior стала их сравнительно невысокая прожорливость и большая надежность, однако как показали дальнейшие события, именно двигатели стали слабым местом "Буканира", ведь и так небольшая тяга Gyron Junior уменьшалась еще на десять процентов при использовании СПС.
Поскольку при посадке двигатели должны были работать на полной мощности, питая СПС, единственным способом снижения скорости были признаны воздушные тормоза, которые удалось разместить только в хвостовой части фюзеляжа за оперением. В сложенном состоянии они образовывали коническую законцовку фюзеляжа, которая при необходимости расщеплялась на две створоки.
При размещении в ангаре авианосца носовой конус с радиолокатором откидывался влево, а створки воздушных тормозов максимально раскрывались, уменьшая общую длину самолета на три с половиной метра.
Топливные баки самолета, размещавшиеся в верхней части фюзеляжа за кабиной экипажа, вмещали 1871 американских галлонов (7092 литра) керосина, еще 528 галлонов (2000 литров) вмещал перегоночный бак в бомбоотсеке. Кроме того, на внутренних подкрыльевых пилонах могли подвешиваться топливные баки, сначала обычные, а затем и 300-галлонные (1136 литров) полуконформные.
Вооружение кроме бомбоотсека, размещалось на четырех подкрыльевых пилонах. Всего на борт самолет должен был брать восемь тысячефунтовых (454 кг) бомб (четыре в бомбоотсеке и по одной на каждом подкрыльевом пилоне). Под крылом могли подвешиваться и блоки неуправляемых ракет. В бомбоотсеке могла размещаться еще и такая полезная вещь как грузовой контейнер, в основном использовавшийся летчиками для перевозки личных вещей при перебазировании, а роль "Трески" (от COD - Carrier Onboard Delivery (Доставка Грузов на Авианосец), ср. с англ. cod - треска (Gadus morhua)) успешно выполняли Fairey Gannet. Встроенного артиллерийского вооружения самолет не имел, хотя в бомбоотсеке планировалось разместить контейнер с двумя 30-мм пушками Aden, но его так и не создали.
В создании самолета большую помощь англичанам оказали американцы, ведь и СПС и "правило площадей" были созданы в Америке, да и многие испытания, проходили в США, например на флаттер самолет тестировался в аэродинамической трубе NASA в Лэнгли Филд (Langley Field). Кроме того, американцы производили обработку результатов испытаний, поставки оборудования и консультации в области новых материалов.
Работа над B.103 остановилась летом 1954 года, поскольку Адмиралтейство никак не могло выбрать победителя конкурса, но в итоге в июле следующего года военные эксперты наиболее перспективным все-таки признали B.103. Программа разработки нового палубного бомбардировщика изначально была объявлена совершенно секретной, и вплоть до 1957 года самолет, создававшийся под требования NA.39, скрывался под аббревиатурами BNA или BANA, что значило соответственно Blackburn Naval Aircraft (Морской Самолет фирмы Blackburn) и Blackburn Advanced Naval Aircraft (Современный Морской Самолет фирмы Blackburn) Работники фирмы превратили BANA в более осмысленное, по их мнению, Banana Jet (Самолет-банан), причем эта кличка приклеилась к самолету и в течение всей долгой карьеры "Буканира" его нет-нет да и называли "бананом". Правда, по некоторым источникам, обозначение самолета B.103 было еще более загадочным - ARNA, что расшифровывалось как A Royal Navy Aircraft (Самолет Королевских ВМС), но в этом случае происхождение прозвища Banana Jet от аббревиатуры выглядит крайне сомнительным. Говорят еще, что "Буканир" с его маленьким "недомерным" килем и длинным веретеновидным фюзеляжем несколько напоминал тропический фрукт, но в это тоже слабо верится.
Министерство Авиации Великобритании заказало фирме два прототипа, первый полет нового самолета должен был состояться не позже апреля 1958 года. Blackburn с трудом удалось соблюсти условия контракта: хотя к началу июля 1957 года все основные узлы и агрегаты конструкции были построены, за три месяца до срока на первом прототипе еще отсутствовали двигатели и оборудование.
В марте впервые запустили двигатели, и вскоре самолет в обстановке строжайшей секретности был перевезен автотранспортом из Бро (Brough), где располагался завод, в Королевский авиационный НИИ (Royal Aircraft Establishment, RAE) в Тарлейт (Thurleight) близ города Бедфорд (Bedford). Здесь после обычных в таких случаях наземных испытаний и предстартовой подготовки, которая на самом деле свелась только к замене имевшего трещину пневматика на основной стойке шасси и стала причиной единственной незначительной задержки, в последний апрельский день 1958 года первый опытный образец самолёта NA.39, получивший регистрационный номер XK486, совершил свой первый испытательный полет. Пилотировал новую машину лётчик-испытатель фирмы Blackburn Дерик Уайгхед (Derek J. Whitehead), а на месте второго лётчика в первом полёте находился руководитель лётных испытаний Уотсон (Bernard J. Watson). Весь полёт, включая набор высоты свыше 5000 метров, продолжался 39 минут и прошёл без неожиданностей.
9 июля 1958 года Дерик Уайтхед перегнал самолёт для дальнейших испытаний из Тарлейт на старый, расположенный примерно в 19 км северо-западнее Бро военный аэродром Холм-он Сполдинг Моо (Holme-on Spolding Moore), арендуемый фирмой Blackburn, так как взлётная полоса заводского аэродрома в Бро была недостаточной для проведения полных лётных испытаний самолёта NA.39.
26 августа 1958 года совершил свой первый полет второй опытный образец XK487, а в сентябре оба прототипа перелетели на авиационную выставку в Фарнборо (Farnborough). Для самолёта XK487 это был второй полет, и он демонстрировался только на стоянке и лишь небольшому кругу заинтересованных специалистов, а XK486, налетавший к тому времени в общей сложности 25 часов, совершил демонстрационный полёт, который стал для зрителей полной неожиданностью.
Впоследствии первый самолёт продолжил лётные испытания с целью выявления лётно-технических характеристик, а вторая машина, с более толстой обшивкой крыла, использовалась главным образом для аэродинамических исследований, а затем была передана фирме Ferranti для проведения обширной программы исследований по улучшению характеристик РЛС.
Судьба первого опытного B.103 оказалась трагической - 5 октября 1968 года в одном из испытательных полётов он потерпел катастрофу. Самолёт упал близ местечка Литл Уэйтон (Little Weighton) недалеко от Бро, к счастью экипаж успел катапультироваться и катастрофа не привела к человеческим жертвам.
По результатам первых испытаний был заключен новый контракт, оговаривавший постройку небывалого количества предсерийных машин - в общей сложности восемнадцать самолетов. Адмиралтейству новый самолет был нужен позарез, и оно не могло допустить затягивания работ над NA.39 (пример Wyvern стоял перед глазами) или остановки работ в следствии потери прототипов.
Все самолеты предполагалось использовать в обширной программе разносторонних испытаний, которые должны были проходить на фирме (9 машин - вместе с прототипами - для летных испытаний), в исследовательских центрах Министерства авиапромышленности (5 самолетов) и у военных (оставшиеся 6).
Третий NA.39 (XK488) был передан фирме de Havilland и использовался в качестве летающей лаборатории для проведения экспериментов с двигателями Gyron Junior. Основными целями этих экспериментов была доводка двигателей, отрабогка способов снижения расхода топлива, увеличение тяги двигателей и т.д. 24 июля 1961 года во время одной из посадок самолёт выкатился за пределы взлетно-посадочной полосы и получил повреждения. Прямо на стоянке был установлен сборный ангар и машина за короткое время была отремонтирована.
Четвёртый опытный образец XK489 отличался от предыдущих машин складывающимися консолями крыла и наличием тормозного посадочного гака, и предназначался для испытаний на палубе авианосца.
Пятый самолёт XK490 использовался для проведения опытов с вооружением и именно на нём впервые была установлена и испытана оригинальная вращающаяся створка бомболюка. В ходе многочисленных испытательных полётов с практическим применением различных типов авиабомб и других видов вооружения были определены оптимальные варианты боевой нагрузки самолёта. В июне 1959 года именно эта пятая машина была впервые предсгавлена для осмотра широкой публике на 23-м Парижском авиасалоне в Ле Бурже (Le Burget). Она же демонстрировалась и на авиационной выставке Фарнборо 59, где вновь пилотировал машину уже повышенный в чине шеф-пилот фирмы Дерик Уайтхед. Судьба XK490 оказалась еще более трагичной, чем XK486. Небесные духи жаждали кровавых жертв, и 12 октября 1959 года XK490, на котором выполнял ознакомительный полёт лётчик-испытатель ВМС США вместе с английским наблюдателем, потерпел катастрофу. Экипаж сумел катапультироваться, но неудачно - в перевернутом положении - и летчики погибли.
Шестой NA.39 и последний опытный (XK491) был использован для проведения испытаний по дозаправке топливом в воздухе, в качестве танкера использовался переоборудованный бомбардировщик English Electric Canberra (WH735). На XK491 была установлена убирающаяся штанга дозаправки, от которой в дальнейшем отказались в пользу съемной неубираемой.
Впоследствии на XK491 обнаружились серьезные неисправности в бортовой электрической сети, устранение которых значительно повысило надёжность электрической системы будущих серийных машин.
Первые B.103 отличались от предсерийных и серийных машин коротким носовым обтекателем, под которым еще не было радара, но из которого "росла" длинная штанга с датчиками, а также отсутствием обтекателя на киле. Несмотря на то, что самолеты создавались для флота и несли "морскую" окраску, на них не было традиционной для английского флота надписи ROYAL NAVY - вместо нее на килях первых прототипов были нанесены пять белых квадратов, а на пятом и шестом киль вообще был полностью белым.
Седьмой NA.39 (XK523) был оснащен уже полным комплектом радиоэлектронного оборудования и стал первым из последующих четырнадцати предсерийных машин, полностью готовых к эксплуатации. 19 января 1960 года он совершил первую посадку на палубу авианосца Victorious в Ла-Манше (La Manshes) или, как его называют самовлюбленные британцы, Английском канале (English Channel). Кроме XK523 в полетах с Victorious участвовал и опытный XK489. За три дня, несмотря на крайне плохие погодные условия, эти самолёты выполнили 30 взлётов и посадок на палубу, доказав на практике, что новая машина может успешно действовать с авианосцев.
Стоит отметить необычную позу, которую "Буканиру" приходилось принимать при взлете. Самолет балансировал на основных стойках шасси, удерживаясь от касания задом палубы с помощью катапультного бриделя, крепившегося к крылу. Таким образом, в стартовой позиции предняя стойка шасси висела в воздухе.
Две следующие машины были предназначены только для испытаний, причём XK524 имел на подкрыльевых узлах подвески два дополнительных топливных бака, увеличивающих дальность полёта, в то время как XK525 служил для доводки объединённой радиоэлектронной системы навигации и управления оружием.
20 августа 1960 года до того безымянный самолет фирмы Blackburn наконец получил официальное обозначение Buccaneer S. Mk. 1.
Тем временем еще четыре предсерийных машины, (XK526 - XK529), были построены для так называемой C-эскадрильи, переданной флоту для дальнейших испытаний на авианосцах. В январе 1961 года два самолёта XK526 и XK527 испытывались на борту авианосца Ark Royal в Средиземном море. Во время этих испытаний была доказана высокая эффективность системы СПС - ее использование снижало посадочную скорость на 46 километров в час. Затем самолёт XK526 на короткое время возвращался на завод для модификации, а в июле этого же года для проведения испытаний в тропических условиях перелетел с корабля в Сингапур (Singapoure).
Самолеты C-эскадрильи летали и с других британских авианосцев. Не обошлось и без потерь. 31 августа 1961 года в одном из полётов потерпел катастрофу базировавшийся на авианосце XK529. Самолёт упал в залив Лайм (Lyme Bay), экипаж погиб.
Восьмой пре...

ВНИМАНИЕ!
Текст просматриваемого вами реферата (доклада, курсовой) урезан на треть (33%)!

Чтобы просматривать этот и другие рефераты полностью, авторизуйтесь  на сайте:

Ваш id: Пароль:

РЕГИСТРАЦИЯ НА САЙТЕ
Простая ссылка на эту работу:
Ссылка для размещения на форуме:
HTML-гиперссылка:



Добавлено: 2018.05.12
Просмотров: 37

При использовании материалов сайта, активная ссылка на AREA7.RU обязательная!