Самолёты с вертикальным или коротким взлётом и посадкой "Оспрей"

Полковник И. Куцев

Американское военное командование большое внимание уделяет научно-исследовательским и опытно-конструкторским работам (НИОКР), направленным на создание самолетов с вертикальным или коротким взлетом и посадкой (В/КВП), в силовых установках которых используются различные принципы создания вертикальной подъемной силы (тяги). К ним, в частности, относятся силовые установки, оснащенные подъемно-маршевыми ТРДД, которые успешно используются на самолетах семейства "Харриер", подъемными ТРД и маршевыми ТРДД, подъемно-маршевыми ТРДД с устройством поворота в крыле потока выхлопных газов в эжекторную систему, поворотными ТВД, установленными на концах крыла, подъемно-вентиляторными силовыми установками и другими. Из них наибольший интерес представляет ведущаяся в США полномасштабная разработка самолета В/КВП с поворотными двигателями V-22 "Оспрей" (Osprey, первоначальное обозначение JVX). Ответственными за его создание и производство считаются фирмы "Боинг" и "Белл", заключившие соглашение о совместной разработке конструкции самолета в 1982 году. Контракт почти на 1,8 млрд. долларов был подписан в мае 1986 года. Долевое участие в нем является примерно равным. С этого времени, как подчеркивает зарубежная печать, началась практическая реализация вынашиваемой с 50-х годов концепции боевого самолета с поворотными двигателями, сочетающего в себе возможности двух летательных аппаратов - вертолета и обычного самолета. По своей значимости поступление самолетов такой конструктивной схемы в вооруженные силы рассматривается руководством США как революционизирующий процесс, аналогичный происходившему в 30-х годах в связи с созданием и принятием на вооружение вертолетов. За рубежом считают, что это одна из крупнейших военных программ США, ее общая стоимость оценивается в 23 млрд. долларов, из них расходы на НИОКР в 1981-1993 годах должны составить около 2,5 млрд. долларов, а на закупки в 90-х годах серийных самолетов - до 20,5 млрд. (в расчете на 913 машин). В перспективе за счет создания новых модификаций самолета "Оспрей" общее количество закупаемых машин может возрасти примерно до 1200, а суммарная стоимость программы - до 35 млрд. долларов.

В западной печати отмечается, что в интересах выполнения различных задач предполагается создать несколько модификаций самолета "Оспрей": MV-22A - для морской пехоты и сухопутных войск, CV-22A - для ВВС, HV-22A - базовой авиации флота и SV-22А - палубной авиации.

Конструктивные особенности самолета. На основании анализа и оценки результатов предварительных исследований и проработок различных проектов, предшествующих началу полномасштабной разработки, было принято решение, что для выполнения самолетом широкого круга задач, вытекающих из требований командований различных видов вооруженных сил, наиболее приемлемым является самолет В/КВП, оснащенный двумя мощными и экономичными поворотными двигателями (турбовинтовыми или турбовальными), установленными на концевых частях крыла. На выбор самолета такой схемы повлияла положительная оценка результатов летных испытаний двух экспериментальных самолетов XV-15 аналогичной конструктивной схемы, проводившихся в конце 70-х - начале 80-х годов. Они продемонстрировали возможность практической реализации концепции создания самолета с поворотными двигателями.

В соответствии с проектом для всех видов вооруженных сил создается базовый вариант (V-22) единой конструктивной схемы, оснащенный одинаковыми двигателями и штатным пилотажно-навигационным бортовым оборудованием. На конечном этапе полномасштабной разработки предусматривается, что в базовую конструкцию машины по требованию заказчика могут быть внесены незначительные изменения, связанные славным образом с размещением на нем специального съемного оборудования или вооружения, определяемого спецификой использования. На с. 70 приведены основные тактико-технические данные базовой модели самолета V-22 "Оспрей" (единые для всех видов вооруженных сил).

Компоновочная схема V-22 "Оспрей" ( в десантном варианте): 1 - приемник системы дозаправки самолета топливом в полете; 2 - многофункциональная РЛС; 3 - И К станция переднего обзора; 4 - привод поворота двигателя; 5 - противообледенительная система лопастей воздушного винта; 6 - лопасти воздушного винта; 7 - промежуточный вал трансмиссии; 8 - противообледенительная система передних кромок поверхностей хвостового оперения; 9 - вспомогательная силовая установка; 10 - автоматическая система складывания крыла и лопастей воздушного винта; 11 - рампа; 12 - устройство снижения ПК излучения выхлопных газов двигателя; 13 - двигатель; 14 - противообледенительная система передней кромки крыла; 15 - узлы для крюков одноточечной и двухточечной систем транспортировки грузов; 16 - сиденья для 24 пехотинцев-десантников с оружием

Самолет V-22 (рис. 1) представляет собой моноплан с высокорасположенным прямым крылом, двухкилевым Н-образным хвостовым оперением и убирающимся трехстоечным шасси. Характерной особенностью новой машины является широкое использование в ее конструкции композиционных материалов. Эти материалы обладают по сравнению с металлами более высокой противокоррозионной стойкостью и требуют меньших трудозатрат при техническом обслуживании. Более половины массы конструкции (около 6000 кг), включая фюзеляж, крыло мотогондолы и воздушные винты в сборе, выполнено из композиционных, в основном бороэпоксидных материалов, что равносильно снижению массы самолета на 25 проц., если бы он изготовлялся из металла. Это позволяет разработчикам решить одну из основных проблем - снижение массы пустого самолета до 13800 кг, что дает возможность применять их в первую очередь с универсальных десантных кораблей типа "Тарава". Считается, что при такой массе пустого самолета может быть уменьшен диаметр воздушных винтов с 13,9 до 11,4 м, а, следовательно, обеспечено требуемое расстояние между надстройкой и вращающимся винтом (3,86 м), а также между колесом правой стойки основного шасси и кромкой палубы (1,5 м). Это позволит производить взлет и посадку самолета на корабль. В средней части фюзеляжа сверху размещается центральная часть крыла, а снизу узлы крепления основных стоек шасси и спонсоны. Последние используются в качестве топливных баков и ниш для уборки основных стоек шасси. Справа и слева от спонсонов может быть подвешено по одному сбрасываемому топливному баку емкостью по 1400 л. В носовой части фюзеляжа размещается телескопическая штанга приемника системы дозаправки самолета топливом в полете. Снизу хвостовой части фюзеляжа установлена рампа для ускорения приема и высадки десанта и погрузочно-разгрузочных работ, связанных с переброской оружия и военной техники или снаряжения. Для размещения на кораблях самолет оснащен довольно сложной автоматической системой складывания лопастей винтов и крыла вместе с мотогондолами и двигателями. Система приводится в действие от гидравлического и электрического приводов. Они работают от вспомогательной силовой установки, размещенной в центроплане. Последовательность работы системы: вначале две из трех лопастей каждой втулки воздушных винтов складываются и занимают положение параллельно третьей лопасти; далее мотогондола приводится в горизонтальное положение таким образом, чтобы лопасти винтов располагались параллельно передней кромке крыла; затем крыло с помощью специального поворотного механизма, приводимого во вращение гидроприводом, разворачивается на 90° и укладывается сверху фюзеляжа на всю его длину (рис. 2). Общее время складывания должно составить около 90 с.

Система управления полетом самолета цифровая электродистанционная, с трехкратным резервированием. Ее циклический механизм обеспечивает различные режимы полета (висение, вход и выход из него, горизонтальный полет) и боковое перемещение самолета со скоростью около 55 км/ч.

Эскиз самолета V-22 "Оспрей" со сложенными крыльями

Опытный образец самолета V-22 "Оспрей"

 Силовая установка самолета должна состоять из двух турбовинтовых двигателей T406-AD-400 максимальной мощностью по 6150 л.с. (при температуре наружного воздуха 42°С). Она имеет автоматическую цифровую систему управления и контроля расхода топлива в зависимости от режима работы. В случае отказа одного из двигателей мощность работающего двигателя автоматически перераспределяется между винтами для поддержания сбалансированной тяги.

Мощность двигателя путем совершенствования компрессора, увеличения расхода воздуха и повышения температуры газа на входе в турбину в перспективе может быть увеличена до 9000-10000 л. с. Считается, что только за счет повышения температуры газа на входе в турбину с 1209°С до 1316°С ее можно увеличить до 7400 л. с. Выхлопные сопла двигателей планируется оснастить специальными устройствами, снижающими уровень ИК излучения отработанных газов.

Основные требования к использованию самолета. Судя по сообщениям американской печати, до начала полномасштабной разработки были выработаны предварительные требования к самолету с учетом различных вариантов его использования в соответствии с потребностями каждого вида вооруженных сил. Эти требования могут быть скорректированы в период НИОКР, при этом в конструкцию базового самолета должны быть внесены необходимые изменения, связанные в основном с оснащением его специальным оборудованием узкоцелевого назначения или снаряжением, а также различным вооружением. Сведения о вариантах использования самолета каждым видом вооруженных сил приведены ниже.

В морской пехоте планируется использовать самолеты MV-22A с береговых аэродромов и десантных кораблей в ходе операций по высадке морских десантов или при быстрой переброске оружия и военной техники. При десантировании самолет сможет принимать на борт 24 десантника и оснащаться стрелково-пушечным вооружением, радиус его действия составит около 370 км при действиях с суши. Во время переброски десанта с кораблей на берег он должен без дозаправки топливом выполнять два вылета на дальность не менее 185 км.

Для доставки оружия и военной техники на двух наружных подвесках общая масса груза должна быть около 4500 кг при полете в пределах радиуса не менее 90 км. В последнем случае после прибытия в пункт назначения самолет должен иметь хорошую управляемость и устойчивость при работе двигателей в режиме висения на высоте не менее 900 м (без учета влияния поверхности земли) и при температуре наружного воздуха до 33°С. Перегоночная дальность полета должна быть не менее 2900 км при температуре наружного воздуха до 35°С, встречном ветре 10 м/с и запасе топлива 8600 кг.

По оценке командования ВМС США, находящиеся на вооружении морской пехо" ты транспортно-десантные вертолеты СН-46 "Си Найт" и СН-53 "Си Стэльен" по своим боевым возможностям уже не отвечают требованиям ведения морских десантных операций в 90-х годах. С 1992 года планируется их постепенная и частичная замена самолетами MV-22A. Американские специалисты считают, что последние обладают значительно большей скоростью, чем вертолеты, и могут также использоваться в боевом варианте ("Ганшип") для авиационной поддержки десантов. Для этих целей, считают они, самолет MV-22А должен иметь съемное вооружение, состоящее из пулеметов и пушек калибров 12,7 и 20-25 мм, управляемых ракет класса "воздух-воздух" типа "Сайдвиндер" или ЗУР "Стингер" и НАР калибров 70 и 127 мм. В этом варианте самолет должен быть оснащен совершенной системой управления оружием с использованием РЛС, ИК станцией переднего обзора, ЭВМ и другим перспективным радиоэлектронным оборудованием.

В базовой авиации флота самолеты HV-22 предполагается использовать для проведения поисково-спасательных мероприятий в боевых условиях. При этом экипаж должен состоять из пяти человек. Самолет оснащается специальным оборудованием и снаряжением для поиска людей, подбора их с поверхности воды и подъема с помощью лебедки на борт. Предусматривается, что

HV-22A сможет выполнить полет по спасению четырех человек в пределах радиуса до 850 км от корабля. При этом в районе спасения общее время полета в режиме висения составит около 15 мин. Самолет планируется использовать также для быстрой переброски с береговых баз на корабли грузов различного назначения, а также личного состава с посадкой на палубу или из положения висения.

Палубный противолодочный самолет SV-22A, возможность создания которого внимательно изучалась в США, предназначен для борьбы с подводными лодками, а также надводными кораблями. Обладая возможностью взлетать и садиться вертикально и имея достаточно высокую скорость и большую дальность полета, он смог бы успешнее, чем палубный противолодочный самолет S-3A или В "Викинг" и противолодочный вертолет SH-ЗН "Си Кинг", вести борьбу с подводным противником. По заявлению американских специалистов, возможности SV-22A по обнаружению подводных лодок могут быть повышены путем оснащения самолета опускаемой активной гидроакустической станцией. На борту самолета SV-22A намечается разместить также 60 РГБ. Его создание потребует небольших конструктивных изменений в базовой модели, которые будут связаны в основном с ее оснащением совершенными бортовыми системами поиска и обнаружения ПЛ, обработки и отображения информации. В частности, SV-22A может быть оборудован аппаратурой, устанавливаемой на существующих противолодочных самолетах, и комплексом аппаратуры, создаваемой фирмой "Боинг" для оснащения Р-3С "Орион" четвертой модификации (Update-IV) и разрабатываемого нового самолета LRAACA базовой патрульной авиации.

Вооружение самолета SV-22A может состоять из самонаводящихся торпед Мк50, глубинных бомб, а также ПКР "Гарпун" и управляемых ракет класса "воздух-воздух". По оценкам американских специалистов, масса пустого самолета SV-22A, в том числе его противолодочное оборудование, не должна превышать 15650 кг, масса полезной нагрузки, включая экипаж, горючее, вооружение и расходуемые материалы, должна быть 8750 кг (при вертикальном взлете) и 9300 кг (при взлете с коротким разбегом). Радиус действия самолета при продолжительном патрулировании может составлять не менее 400 км.

В сухопутных войсках самолет MV-22A планируется использовать в десантных операциях для высадки десанта, быстрой переброски грузов различного назначения и эвакуации раненых. При этом требования к нему для десантирования аналогичны требованиям к самолету MV-22А морской пехоты. При эвакуации в грузовой кабине должно разместиться не менее 12 носилочных раненых. Самолетами MV-22A планируется заменить устаревшие вертолеты СН-47 "Чинук" первых выпусков.

Командование военно-воздушных сил планирует использовать самолеты CV-22А силами специального назначения SOF (Special Operations Forces) для выполнения разведывательно-диверсионных задач. Его грузовая кабина рассчитана на размещение 12 снаряженных десантников, выброска которых может производиться в радиусе не менее 830 км. При этом взлетная масса самолета должна составить 24500 кг. Самолетами CV-22A планируется заменить находящиеся на вооружении ВВС вертолеты НН-53 и частично самолеты С-130.

Планы летных испытаний и производства самолетов. В соответствии с программой создания самолета В/КВП всего планируется построить шесть (001-006) опытных образцов V-22 (рис. 3) для всесторонних летных испытаний. В интересах проведения наземных статических испытаний предполагается использовать три из них. Для подтверждения возможностей по взлету и посадке на палубу корабля фирмы "Боинг" и "Белл" разработали дистанционно управляемый беспилотный летательный аппарат D-304 "Пойнтер" с поворотными двигателями мощностью по 90 л. с. Масса аппарата 230 кг, максимальная скорость 320 км/ч, продолжительность полета до 7 ч. Он является уменьшенной копией самолета V-22 (размах крыла по лопастям воздушных винтов 5,4 м, расстояние между осями втулок винтов 3,25 м, длина 3,7 м). Общий налет опытных образцов должен составить не менее 4100 ч. Самолеты 001 и 003 планируется испытать для определения диапазонов скоростей и высот полета, а также предельных нагрузок на конструкцию, а 002 - для выявления характеристик устойчивости и управляемости самолета, в также надежности работы силовой установки, особенно на переходных режимах. Самолет 004 намечается передать для проведения летных испытаний с целью определения оперативных возможностей и оценки самолета при выполнении специальных операций, а 005 и 006 - поставить ВМС для всесторонних летных испытаний двигательных систем и бортового оборудования, а также оценки возможностей по использованию их с кораблей.

Первый полет с полным переходом из вертолетного в самолетный режим был выполнен в середине сентября 1989 года, а летом США приступили к испытаниям второго образца. Сборка третьего самолета завершена в конце декабря 1989 года, а последние три опытные машины должны быть построены в первой половине 1990-го.

В американской печати сообщалось, что первоначально предусматривалось закупить 913 самолетов, в том числе 552 (MV-22A) для морской пехоты, 50 (HV-22А) - авиации флота, 231 (MV-22A) - сухопутных войск и 80 (CV-22A) - ВВС.

Средства на закупку первых серийных самолетов планировалось выделить в 1990 финансовом году, чтобы в 1992-м начать их поставки в морскую пехоту. Однако при утверждении военного бюджета было принято решение от финансирования закупок пока воздержаться и вернуться к этому вопросу при обсуждении бюджета на 1991 финансовый год с учетом анализа результатов летных испытаний.

Пока текущими планами предусмотрено закупить только 657 машин, в том числе 552 MV-22 для морской пехоты, 55 CV-22 - ВВС и 50 HV-22 - базовой авиации флота. В связи с финансовыми трудностями проработка варианта палубного противолодочного самолета SV-22 прекращена. В будущем не исключается ее возобновление с целью закупки 350 машин. Сухопутные войска также по финансовым соображениям пока отказались от приобретения 231 самолета MV-22А. Для сухопутных войск средства для закупки самолетов планируется выделить в 1992-1994 финансовых годах. Возможно, что закупки увеличатся с 231 до 400 машин.

Экипаж, человек	3-5
Масса, кг:
- пустого самолета	13800
- максимальная при вертикальном взлете	21550
- максимальная взлетная при коротком разбеге (около 150 м)	27500
- груза в грузовой кабине самолета	9000
- груза на внешних узлах подвески	6800
Скорость, км/ч:
- максимальная (на уровне моря)	550
- крейсерская (в самолетном режиме)	510
- крейсерская (в вертолетном режиме)	185
Время разворота на 180° (при скорости полета 400 км/ч), с	15
Максимально допустимые перегрузки, g	от +4 до -
Перегоночная дальность (без дозаправки топливом в полете), км	3900
Практический потолок, м	7900
Длина самолета, м	17,5
Размах крыла (по концам лопастей воздушных винтов), м	25,9
Расстояние, м:
- между осями воздушных винтов	14,2
- между килями	4,6
- от поверхности земли до выхлопных сопел двигателей (при повороте их вверх на 90°), м	1,6
Высота, м:
- по килям	5,3
- по лопастям воздушных винтов (при отклоненных  двигателях, вверх на 90°)	6,2
Колея шасси, м	3,9

Зарубежное военное обозрение №1 1990 С.