Northrop/McDonnell Douglas YF-23 — прототип многоцелевого истребителя пятого поколения, разработанный компаниями Northrop Grumman и McDonnell Douglas. Всего было построено два экземпляра получивших свои названия из-за окраски — «Чёрная вдова II» (англ. Black Widow II, окрашен в чёрный цвет) и «Серый призрак» (англ. Grey Ghost, окрашен в серый цвет), однако оба самолёта больше известны как "Чёрная вдова вторая". Прототип YF-23 проиграл в конкурсе YF-22, поступившему на вооружение ВВС США в 2005 году.
YF-23 в играх серии Ace Combat[]
В кабине "Чёрной вдовы" (АСАН)
- Air Combat
- Ace Combat 2
- Ace Combat 5: The Unsung War
- Ace Combat Zero: The Belkan War
- Ace Combat X: Skies of Deception
- Ace Combat: Joint Assault
- Ace Combat: Assault Horizon
- Ace Combat: Assault Horizon Legacy
- Ace Combat Infinity
- Ace Combat 7: Skies Unknown
Вооружение[]
Стандартное[]
- 20 мм скорострельная автоматическая авиационная шестиствольная пушка с вращающимся блоком стволов (т.н. схема Гатлинга) M61A2 Vulcan (русск. "Вулкан") фирмы General Electric
- ракеты ближнего боя с тепловым наведением AIM-9M Sidewinder
Особое[]
- высокоманёвренные ракеты (QAAM): AIM-9X Sidewinder (AC5, ACZ, ACX, ACJA, ACAH)
- ракеты "воздух-воздух" с полуактивным радиолокационным наведением (SAAM): AIM-7 Sparrow (ACI)
- сверхскоростные ракеты "воздух-воздух" (HVAA): модифицированные AIM-7 Sparrow (ACI, AC7)
- многозарядные ракеты "воздух-воздух" (HCAA): модифицированные AIM-120 AMRAAM (ACI)
- напалмовые бомбы (NPB): неизвестный тип (ACZ, ACX, ACJA)
- несбрасываемые бомбовые кассеты (BDSP): неизвестный тип (ACZ), MW-1 (ACX, ACJA)
- всеракурсные многоцелевые ракеты (ODMM): неизвестный тип (ACJA, ACAHL)
- ракеты малой дальности воздушного подавления (SASM): неизвестный тип (ACJA)
- усовершенствованные ракеты "воздух-воздух" малой дальности (XSAA): Р-73 (по по классификации НАТО — AA-11 Archer) (ACAHL)
- ракеты "воздух-воздух" на 4 цели (4ААМ): AIM-120 AMRAAM (AC7)
- неуправляемые бомбы (UGB): 500-фнт (227-кг) Mk.82 (AC7)
Примечание: в реальной жизни вооружение на самолётах установлено не было.
"Чёрная вдова" пятого поколения[]
Начиная с 1981 года в США велись исследования и проработки по программе ATF (усовершенствованный тактический истребитель). Первоначально на самолёты, создаваемые в рамках этой программы, возлагались в первую очередь задачи выполнения ударных операций, и в качестве вторичной функции — завоевание превосходства в воздухе. особое внимание уделялось атакам наземных целей, находящихся на большом удалении от линии фронта. Однако в 1984 году требования к самолёту резко изменились, он был переориентирован на решение задач завоевания превосходства в воздухе. Появление в СССР достойного соперника F-15 "Игл" истребителя Су-27, характеристики которого, безусловно, были по достоинству оценены аналитиками ВВС США, несмотря на весьма пренебрежительные оценки этой машины на страницах западной авиационной печати, потребовало ускоренного создания замены "Иглу".
В число основных требований к новому самолёту вошли сверхзвуковая крейсерская скорость полёта на нефорсажном режиме работы двигателей, возможность эксплуатации с ВПП длиной не более 915 м (вначале требовалась длина ВПП 455 — 610 м), повышенная манёвренность на дозвуковых и сверхзвуковых скоростях, высокая эффективность в воздушном бою, в частности — вне визуального контакта с воздушным противником. В то же время "ударные" требования были полностью исключены из спецификации ВВС США, которые справедливо считали, что важнейшая задача истребителя, ради которой можно пожертвовать остальными его функциями, — завоевание и удержание господства в воздухе.
В сентябре 1983 года семь американских фирм: "Боинг", "Дженерал Дайнэмикс", "Грумман", "Локхид", "Макдоннелл-Дуглас", "Нортроп" и "Рокуэлл", приступили к формированию облика самолёта ATF. 31 октября 1986 года было объявлено о выборе групп фирм "Локхид"/"Боинг"/"Дженерал Дайнэмикс" и "Нортроп"/"Макдоннелл-Дуглас" для постройки конкурирующих демонстрационных самолётов YF-22 и YF-23 (по два самолёта каждой группой фирм). Головными подрядчиками выступили, соответственно, "Локхид" и "Нортроп", с которыми были заключены контракты на сумму по 818 млн долларов. на одном из самолётов каждой группы фирм должен был быть установлен двигатель "Дженерал Электрик" YF120, на другом — "Пратт-Уитни" YF119 (двигатели также были разработаны по конкурсной программе).
Первый полёт первого из двух самолётов YF-23, окрашенного в угольно-чёрный цвет состоялся 27 августа 1990 года. В память о знаменитом двухбалочном ночном истребителе конструкции Джона Нортропа времён Второй мировой войны YF-23 получил собственное наименование "Блэк уидоу 2" — "Чёрная вдова вторая". Первый полёт второго самолёта, окрашенного в два оттенка серого цвета и получившего название "Грэй Гоуст" — "Серый призрак", состоялся 26 октября того же года. Проект YF-23 отличался высокой степенью новизны, заложенной в конструкцию, на голову опережая по этому параметру своего конкурента YF-22. Смелость экспериментирования при создании новых летательных аппаратов всегда была свойственна инженерам-разработчикам фирмы "Нортроп". "Чёрная вдова" выглядела беглецом из XXI века. Видимо, именно новизна проекта и оказалась причиной отказа от него. История достаточно банальная.
Конструкция[]
Компоновочная схема "Чёрной вдовы"
2. Блоки РЛС
3. Датчик температуры
4. Приёмник воздушного давления
5. Носовая стойка шасси в убранном положении
6. Педали управления
7. Ручка управления
8. Кожух приборной панели
9. Многофункциональный индикатор на лобовом стекле
10. Открывающийся вверх фонарь кабины
11. Привод фонаря кабины
12. Отсек системы кондиционирования
13. Отсек авионики
14. Ракеты "воздух-воздух" AIM-9M Sidewinder (две)
15. Створки отсека вооружения
16. Фюзеляжный наплыв
17. Ракеты AIM-120 AMRAAM (четыре)
18. Передний фюзеляжный топливный бак
19. Внутренний отсек вооружения
20. Выдвигающиеся пусковые установки ракет
21. Приёмник устройства для дозаправки в полёте
22. Проблесковый огонь
23. Магазин к пушке
24. Коммуникационная антенна
25. Опознавательный огонь
26. Пушка M61 Vulcan (на прототипах не устанавливалась)
27. S-образный воздушный канал
28. Створки дополнительной подпитки воздухом
29. Крыльевой топливный бак
30. Предкрылок
31. Правый элерон (также выполняет функцию воздушного тормоза)
32. Правый закрылок
33. Гидравлические приводы элерона и закрылка
34. Отсек размещения правой стойки шасси
35. ТРДДФ Pratt & Whitney F119
36. Отверстие вентиляции отсека двигателя
37. Регулируемая створка сопла
38. Правая поворотная плоскость хвостового оперения
39. Выхлопной канал с термостойким покрытием
40. Хвостовая часть пилообразной формы
41. Левая поворотная плоскость хвостового оперения
42. Привод хвостового оперения
43. ТРДДФ General Electric F120
44. Вспомогательная силовая установка
45. Коробка приводов двигателей
46. Огонь предотвращения столкновений
47. Гидравлический привод основной стойки шасси
48. Отсек основной стойки шасси
49. Фюзеляжный топливный бак
50. Гидравлический привод закрылка
51. Левый закрылок
52. Зависающий элерон
53. Гидравлический привод элерона
54. Левый крыльевой топливный бак
55. Предкрылок
56. Канал воздухозаборника
57. Нерегулируемый воздухозаборник
58. Решётка для слива пограничного слоя воздуха
59. Створка канала слива пограничного слоя воздуха
В соответствии с последними достижениями в аэродинамике и технологии "Стэлс", YF-23 имел интегральную аэродинамическую схему с ромбовидным в плане среднерасположенным крылом со срезанными законцовками и V-образным оперением. Разработчики сделали упор на улучшение сверхзвуковых характеристик и уменьшение радиолокационной, инфракрасной и визуальной заметности самолёта. На YF-23 были применены малоотражающие внешние формы и радиопоглощающие материалы. Самолёт имел в плане контуры, образованные прямыми линиями. В результате чего число направлений пика отражения радиолокационных волн было снижено до четырёх, а на других ракурсах радиолокационная заметность самолёта была снижена весьма значительно. Передние и задние кромки цельноповоротных хвостовых V-образных поверхностей были параллельны кромкам крыла в плане. Кромки всех створок и основных панелей обшивки, включая передние и задние крромки отсеков вооружений, задние кромки верхних створок сопел и хвостовой части фюзеляжа, имели зигзагообразную форму, соединениям подвижных и неподвижных элементов конструкции самолёта также была придана специфическая форма для уменьшения отражения приходящего радиолокационного сигнала. С этой же целью фюзеляж-гондола, в которой размещались кабина лётчика и отсек вооружения, имела шестигранное поперечное сечение. Фюзеляж, гондолы двигателей и крыло имели очень плавное сопряжение. Точно такое же решение было применено на бомбардировщике-"стэлсе" Нортроп B-2 "Спирит".
В конструкции обоих истребителей, создававшихся по программе ATF, были использованы перспективные конструкционные материалы, в частности, полимерные композиты, композиты с металлической матрицей, алюминиево-литиевые сплавы. Наиболее широкое применение нашли полимерные композиты, доля которых (по массе) в конструкции планера опытного YF-23 достигала 25%. Для применения в конструкции самолёта изучался термопластичный материал на основе полиэфиркетонового связующего и углеродных волокон с индексом AS-4.
Крыло имело односекционные отклоняемые носки, а также элероны и закрылки, служащие также воздушными тормозами (при торможении внутренние поверхности отклонялись вниз, а внешние — вверх). Углы стреловидности крыла по передней и задней кромкам равнялись 40°.
От носа самолёта вдоль его бортов к корневым частям крыла шли небольшие узкие боковые наплывы с внешней острой кромкой, при виде в плане образованной тремя прямыми линиями. Эти наплывы служили для генерирования вихрей при маневрировании на больших углах атаки, с целью предотвратить неуправляемое рысканье самолёта. Кабина одноместная, располагалась высоко и была значительно вынесена вперёд относительно крыла, что в сочетании с изогнутыми бортами кабины и кромкой лобового стекла обеспечивало лётчику прекрасный обзор вперёд-вниз и назад-вбок. Катапультируемое кресло Макдоннелл-Дуглас NACES II обеспечивало аварийное покидание самолёта на стоянке и в полёте на скорости до 1150 км/ч.
Стремление получить высокие характеристики на больших углах атаки обусловило широкое разнесение поверхностей V-образного оперения, наклонённых наружу на 45°, поворачивающихся целиком и обеспечивающих управление самолётом как по тангажу, так и по рысканью.
Трёхопорное шасси с одноколёсными стойками рычажной схемы было рассчитано на посадку без выравнивания с вертикальной скоростью 3,05 м/с. Передняя стойка убиралась поворотом вперёд, основные — назад. Для удешевления стоимости изготовления прототипов носовая стойка шасси была взята от F-15, основные — от F/A-18.
Два форсированных двухконтурных ТРД "Пратт-Уитни" F119-PW-100 с постоянной умеренной степенью двухконтурности являются дальнейшим развитием ставших классикой двигателей семейства F100.
Двигатель "Дженерал Электрик" F120 имел гораздо более интересную конструкцию. С целью оптимизации удельного расхода топлива на разных режимах полёта F120 мог менять в полёте степень двухконтурности: на дозвуке она была больше, на сверхзвуке — уменьшалась благодаря наличию створок перепуска воздуха между трактами компрессора и вентилятора. Но несмотря на безупречную работу, по стоимостным характеристикам, да и по сложности конструкции, двигатель "Дженерал Электрик" проигрывал изделию фирмы "Пратт-Уитни". Именно по этому в дальнейшем именно F119 был выбран в качестве силовой установки для победившего в конкурсе ATF истребителя F-22.
Боковые подкрыльевые воздухозаборники двигателей трапециевидного сечения имели S-образные каналы для экранирования первых ступеней компрессоров двигателей — самых отражающих элементов конструкции любого самолёта — от прямого облучения вражескими РЛС. Тракты заборников были изнутри покрыты радиопоглощающим материалом. Наклон боковых стенок воздухозаборников примерно соответствовал наклону V-образного оперения. Сверху в передних корневых частях крыла располагались створки перепуска воздуха для регулирования режима работы воздухозаборников.
Сопла двигателей были плоскими. Несмотря на потери тяги от неоптимальной формы сопел, такая форма значительно снижала заметность самолёта. Системы управления вектором тяги, в отличии от самолёта F-22, предусмотрено не было: подвижной выполнили лишь верхнюю створку сопла. Она использовалась для регулирования площади проходного сечения сопла и предположительно могла бы использоваться для реверса тяги на посадке у серийных самолётов. Реактивные струи из сопел истекали сверху хвостовой части фюзеляжа между консолями оперения над плоской поверхностью, подавлявшей инфракрасное излучение и дополнительно экранировавшей двигатели от прямого наблюдения сзади. Система управления вектором тяги, необходимая построенному по классической аэродинамической схеме F-22, на F-23 представлялась дорогим, тяжёлым и ненужным излишеством: схема с V-образным сильно разваленным оперением, не теряющим эффективности ни на малых скоростях, ни на больших углах атаки, позволяла "Чёрной вдове" выполнять интенсивные манёвры и с неподвижными соплами. Требовалось лишь разработать соответствующие законы управления.
На самолёте была установлена цифровая ЭДСУ с волоконно-оптическими линиями передачи данных и с центральной ручкой управления в кабине лётчика. Архитектура бортового комплекса серийного самолёта должна была включать в себя мощнейший многократно резервированный бортовой IBM-совместимый компьютер, который взял бы на себя функции множества бортовых систем, в том числе ЭДСУ, системы жизнеобеспечения, управления навигационным комплексом, системой связи, обнаружения и опознавания целей, управления вооружением, силовой установкой, системой постановки активных и пассивных помех и т.п. Фактически лётчик полностью изолировался непосредственно от органов управления самолётом: он лишь должен был давать команды бортовому компьютеру, а тот — управлять самолётом по собственному усмотрению. Кстати, в настоящее время эта архитектура реализована на серийных F-22. по мере совершенствования элементной базы компьютера, платы и целые блоки в электронном мозгу самолёта должны заменяться на более совершенные.
Для получения данных о воздушной скорости, барометрической высоте, сносе, угле атаки и т.п. самолёт был оборудован многофункциональными штангами ПВД по бокам носовой части фюзеляжа. Сбоку и снизу носовой части имелись также несколько отверстий для невыступающих датчиков воздушного давления. Фирма "Нортроп" разработала систему, способную получать все необходимые воздушные параметры с помощью невыступающих датчиков, даже в сверхзвуковом полёте. Штанги ПВД предполагалось использовать для проверки невыступающих датчиков, а затем вообще демонтировать для понижения заметности. Предполагалось использовать на серийном самолёте средств защиты оборудования и лётчика от лазерного оружия, в частности поляризации остекления кабины.
В состав целевого оборудования серийного F-23 должен был входить мощный радиолокатор с многочисленными фазированными антенными решётками (ФАР), "размазанными" по кромкам фюзеляжа, крыла и оперения. В результате самолёт имел бы круговой радиолокационный обзор на дальностях до 70--90 км. Но применение в бою активной радиолокации сильно демаскирует самолёт, по этому основную ставку создатели бортового комплекса "Чёрной вдовы" делали на пассивные датчики, улавливающие излучение вражеских РЛС, а также на тактическую развединформацию, поступающую в реальном масштабе времени от спутников и самолётов АВАКС и JSTARS. Таким образом истребитель пятого поколения был призван стать одним из элементов информационного боевого поля, ориентированным не на одиночные действия, а на игру "в команде". Сигналы, поступившие от пассивных датчиков и от внешних источников, должны были обрабатываться бортовым компьютером и выдаваться лётчику уже в виде списка целей с отметками их местоположения, приоритетности в соответствии с полётным заданием и степенью потенциальной угрозы, указанием типа летательного аппарата и его национальной принадлежности. Лётчик должен был лишь выбрать цель и осуществить по ней пуск ракеты с активным радиолокационным или пассивным инфракрасным наведением. Приборное оснащение кабин прототипов было выполнено с использованием компонентов от F-15E Strike Eagle.
Вооружение[]
Самолёт должен был нести до восьми управляемых ракет класса "воздух-воздух" AIM-120 AMRAAM средней дальности и AIM-9 "Сайдундер" малой дальности в различных комбинациях в соответствии с полётным заданием. Ракеты должны размещаться в тандемно расположенных в фюзеляже внутренних отсеках вооружения, закрывающихся двумя створками длинной более 5 метров. Перед пуском ракеты должны выталкиваться из отсека с помощью гидравлических направляющих - толкателей. Планировалось также установка встроенной пушки — варианта шестиствольной M61A1, хорошо себя зарекомендовавшей в ВВС и на флоте, с удлинённым блоком стволов. Пушка на прототипы не устанавливалась. Возможные варианты её размещения предусматривали установку в нижней части носового конуса, перед кабиной лётчика либо в корне крыла. На четырёх внешних узлах подвески могло устанавливаться существующее вооружение или топливные баки для перегоночных полётов. "Чёрная вдова" проектировалась исключительно как перехватчик и истребитель воздушного боя, так что подвеска бомб или ракет класса "воздух-земля" вообще не рассматривалась.
Судьба[]
В процессе демонстрационно-оценочных испытаний оба прототипа "Чёрной вдовы" до конца 1990 года налетали 65 часов в 50 полётах. Были достигнуты максимальное число М=1,8 на высоте 15 240 м и крейсерское бесфорсажное число М=1,6. самолёт показал прекрасные манёвренные характеристики, превзойдя своего конкурента по устойчивости и управляемости на больших углах атаки и на сверхзвуке. После отказа ВВС от "Чёрной вдовы" программа была полностью свёрнута, несмотря на положительные оценки самолёта мировой авиационной прессой и некоторыми представителями Пентагона. Выбор прототипа истребителя пятого поколения фирм "Локхид" и "Боинг" объясняется несколькими факторами: во-первых, консерватизмом мышления военных, всегда предпочитавших самолёт, имеющий более привычный вид разного рода "футуризмам"; во-вторых, финансовое положение фирмы "Локхид" было не в пример хуже, чем у "Нортропа", к моменту начала работ над "Вдовой" уже имевшего в своём портфеле весьма дорогостоящий контракт на разработку стратегического бомбардировщика B-2. И, наконец в-третьих, "Вдова", как самолёт с гораздо более высоким коэффициентом новизны, несмотря на свою очевидную перспективность, требовал на свою доработку до серии гораздо больших финансовых затрат. Оба опытных самолёта после отказа от программы были переданы НАСА для исследования калибровки нагрузок, а затем их в лётнопригодном состоянии разместили в музеях: первый прототип (сер. номер 87-0800) выставлен в Национальном музее Военно-воздушных сил США, авиабаза "Райт-Паттерсон" (Дейтон, штат Огайо); второй прототип (сер.номер 87-0801) находится в Западном музее авиации (ориг. Western Museum of Flight) в городе Торранс, штат Калифорния.