Речь пойдёт о проекте американской администрации по усовершенствованию своего оружия - Б-58 - по уничтожению Советского Союза Super Hustker. Имеет варианты перевода. Один из них - лишний делец.

Постараемся в этой статье рассмотреть его ещё более усовершенствованную версию - FISH - рыба. Это аббревиатура First Invisible Super Hustler - т.е. первый невидимый супер хастлер.

По материалам сайта codeonemagazine com 15 марта 2011 года Автор, Eric Hehs

 

Super Hustler и далее…

 

Convair Super Hustler разрабатывался как 4-6-маховая система доставки стратегического оружия 1950-х годов для вторжения на территорию Советского Союза.

Самолет должен был стартовать из-под B-58B — предлагаемого, но никогда не построенного, увеличенного подобия B-58A Hustler. Конструкция состояла из двух частей: передней пилотируемой капсулы (летчик и штурман-бомбардир), и задней беспилотной секции, которая отделялась, чтобы доставить оружие.

Самолеты явились одним из многих исследований Convair по программе B-58, а также стали отправной точкой для соперников компании в конкурсе на высотную, скоростную, скрытную платформу разведки.

Конкуренция в конечном итоге привела к Lockheed A-12 и SR-71 Blackbird.

К тому же, Супер-Хастлер стал основой для последующих проектов гиперзвуковых Convair, а затем General Dynamics (General Dynamics Fort Worth позже стал штаб-квартирой компании Lockheed Martin Aeronautics Company), в том числе предложений 1960-х годов для замены для SR-71.

Холодная война обуславливала контекст для большинства военных проектов конца 1950-х годов, и Super Hustler не стал исключением.

Строго засекреченный проект Super Hustler начат в середине 1950-х годов, как исследование отдела Convair в Форт-Уэрт. «Если кто-нибудь спросил бы нас, над чем мы работаем, мы бы сказали, что мы работали по специальному проекту, и ничего кроме этого не сообщили бы», говорит Рэнди Кент (Randy Kent), который был ведущим по Супер-Хастлеру, как одной из его первых работ в компании.

Холодная война явилась контекстом для большинства военных проектов того времени, и Супер Хастлер не был исключением. При нависшей угрозе ядерной войны, Соединенные Штаты хотели разработать платформу для доставки оружия на стратегическое расстояние, проникая сквозь всё более сложные системы ПВО.

Спектр возможностей и сложности для этих платформ был широк. Большие винтовые пилотируемые бомбардировщики, вроде B-36 Peacemaker, пришлись на наименее сложную часть этого спектра. Меньше по размерам, более быстрые реактивные пилотируемые бомбардировщики, такие, как дозвуковой B-47 и сверхзвуковой Stratojet B-58, относились к середине спектра. Орбитальные средства, пребывающие в стадии разработки, соответствовали дальней части спектра. Высотный, скоростной бомбардировщик мог бы преодолеть разрыв между существующими традиционными системами и межконтинентальными баллистическими ракетами. Такие бомбардировщики должны были лететь гораздо быстрее, чем существующие в межконтинентальном диапазоне в то время. Решением, предложенным Convair, как раз и стал проект Super Hustler.

Паразитарное наследие

Подход Convair, применённый для Супер Hustler, можно проследить от носимого истребителя сопровождения, спроектированного для B-36. Первый из них, проведенного авиастроительной корпорацей McDonnell в конце 1940-х годов, занимающихся запуском и возвращением специального оборонительного истребителя XF-85 Гоблин из бомбового отсека B-36. Эта программа была прекращена в 1949 году из-за турбулентности между B-36 и XF-85 и высоких требований к навыкам пилотирования, необходимые для успешного возвращения на трапецию, выпускаемую из бомбового отсека. Отмену также обусловили слабые эксплуатационные характеристики XF-85.

Подход Convair к самолётам-носителям, импользованный для Super Hustler, можно проследить и от проекта носимого истребителя сопровождения для B-36, в том числе от начатого в 1951 году. Истребитель под названием FICON предусматривал запуск и возвращение одиночного YRF-84F Тандерджет для разведки с трапеции, устанавливаемой в бомбовый отсек. B-36 имели большую дальность, а YRF-84F обеспечивали скорость, необходимую для прорыва и фотографирования. B-36s, модифицированные для FICON, были развернуты в 99-м стратегическом разведывательном крыле на авиабазе Fairchild, Вашингтон, начиная с 1955 года, где они имели ограниченное обслуживание и использование. FICON был выведен из употребления только с началом применения U-2.

Этот подход можно проследить и по проекту Tom-Tom — это проект Convair середины 1950-х годов по запуску и возвращению F-84 с законцовок крыла B-36. Назван в честь двух людей по имени Том, работавших над ним: генерал-майор Том Gerrity (Maj. Gen. Tom Gerrity) и менеджер контракта фирмы Convair Том Салливан (Tom Sullivan). Проект Том-Том прекращен в 1956 году, после нескольких попыток стыковки в воздухе. Вихри и турбулентность оказались не по силам пилотам истребителей.

Паразитная концепция повлияла на происхождение B-58 в роли носителя для Супер-Хастлер.

Convair был вовлечен в исследования объединённого бомбардировщика (Generalized Bomber), называемого GEBO, которые проводились ВВС США с 1946 года.

В этих исследованиях незамедлительно использовались как последние достижения в области машиностроения, материаловедения и воздухоплавания, так и новейшие требования к новому поколению бомбардировщиков для ВВС.

Они привели к широкому спектру возможных конфигураций с различными комбинациями крыльев, типов и размеров (площадь, пропорции, развертки и т.д.) и двигательных систем (количество и типы двигателей).

Эти конфигурации были последовательно обсуждены и оценены в ВВС США с точки зрения дальности, грузоподъемности, веса и других факторов.

Многие конфигурации Convair, разработанные для Generalized Bomber, или GEBO, исследовали носимые сверхзвуковые носители оружия, стартующие с B-36 или его производных.

После второго этапа исследований GEBO, закончившегося в 1951 году, Convair получил проект первого в мире сверхзвукового бомбардировщика — MX-1626. Это была конструкция с маленьким дельта-крылом и экипажем из двух человек.

MX-1626 имел три бесфорсажных двигателя, один из которых был установлен в расходуемом баллистическом оружейном модуле. Самолет предназначался для перевозки на B-60 — версии B-36 со стреловидным крылом и турбореактивными (а затем и турбовинтовыми) двигателями.

При дальнейшем развитии идей, заложенных в конструкции MX-1626, запуск с носителя был исключен, в пользу обычного взлета и посадки. Требования большой дальности удовлетворены за счет воздушной дозаправки. Конструкция позже воплотится в форме B-58 Hustler.

Здесь и далее автор иллюстраций: Дэйв Швейцер (Dave Schweitzer)

Фактическое происхождение конструкторских решений по теме Супер-Хастлер можно проследить в исследованиях по улучшению ТТХ B-58.

Первое из этих исследований, начатых в 1955 году, рассматривало пути увеличения дальности до цели с минимальными изменениями в планере B-58. Исследование продолжалось до 1957 года и привело к конфигурации с большим двигателем GE J79-9, удлинением фюзеляжа, складывающимися законцовками крыла, и сидениями бок о бок (имеется ввиду уже следующая модификация – В-58В)

Второе исследование, проведенное одновременно, шло по пути создания полностью сверхзвуковой версия B-58. В результате конфигурация получила более обширные изменения, необходимые для увеличения соотношения подъемной силы к сопротивлению для сверхзвукового полета. Крыло было переработано, и подвеска  была выполнена заподлицо с фюзеляжем. Двигатели Pratt & Whitney JT-9, а позже J-58 от SR-71, выглядели хорошим сочетанием. Этот проект был 2-маховым, с радиусом в 5560 км (3000 морских миль), однако такое сочетание параметров было сочтено недостаточным. 

Следующим этапом этих исследований стали ещё большие отклонения от основной конфигурации B-58. Крейсерская скорость полностью сверхзвуковой версии была увеличена до 3 М. Усложнение конструкции потребовало экзотически высокой энергии топлива и значительных аэродинамических изменений, включающих дорогие строительные технологии для борьбы с порождаемыми сверхзвуковой скоростью высокими температурами. Во время этой фазы вес самолета вырос до 136078 кг.

Полностью сверхзвуковой, 3-маховый дизайн был исключен в пользу возвращения к дозвуковому круизному и сверхзвуковому полёту у цели.

Новая конфигурация использовала двойные двигатели, в которых турбореактивный компрессор при 4-маховой скорости был обойдён, форсажные камеры механически превращались в ПВРД. Конструкция предполагала складной донный киль для высоких скоростей и фиксированную утку, названную линеаризатором поверхности, впереди крыла.

Увеличение сопротивления и веса, связанные с двойным циклом двигателей и общей сложностью, сделали этот проект проблематичным и привели к дополнительным исследованиям.

Чтобы уменьшить сопротивление и по-прежнему использовать возможности ПВРД, следующая конфигурация (приблизительно в августе 1957 г.) снабжалась четырьмя турбореактивными двигателями — как и B-58. Тем не менее, два двигателя были размещены над крылом, чтобы освободить место для двух длинных ПВРД под крылом.

Самолет был разработан для следующей составной схемы полёта: движение к цели на 4-маховых ПВРД, обратный рейс — с одними только ТРД. Проблемы центровки и другие нежелательные особенности вынудили конструкторов отказаться от этой конфигурации.

В следующей конструкции (около сентября 1957 года) комбинация ПВРД и ТРД была пересмотрена, путём добавления стартовых ракетных ускорителей.

Ракеты, расположенные под крыльями внутри пилонов, предназначались для взлета и ускорения до сверхзвука, затем сбрасывались. Далее, четыре ПВРД, размещённые под крыльями, разгоняли самолет до 4 М и они же использовались для возвращения после выполнения задания.

Единственный турбореактивный двигатель в центре самолета предназначался специально для посадки. Это решение, весившее более 181437 кг, было сочтено нецелесообразным.

Исследования B-58 в качестве носителя, которые непосредственно привели к супер Hustler, началась в октябре 1957 года. B-58 предназначался для перевозки больших внешних подвесок, в том числе комбинации топливных баков, бомб свободного падения, снарядов воздух-земля и разведывательных контейнеров.

Небольшой пилотируемый носимый сверхзвуковой бомбардировщик был, в некотором смысле, развитием этой полезной нагрузки. Несколько вариантов такого паразита были разработаны, чтобы соответствовать обводам фюзеляжа носителя и не усложнять конструкцию B-58. Сверхзвуковая скорость B-58 при этом используется для достижения параметров полёта, необходимых для запуска ПВРД.

Последние инновации в области аэродинамических форм крыла в плане и передней кромки были включены в программу исследований. Все начальные проекты носимого самолёта были одноступенчатыми, предназначенными для круизной скорости 5 махов, для старта с B-58 на расстоянии около 3700 км от места базирования. Дальность носимого самолёта выбиралась достаточной для самостоятельного возврата в точку взлёта.

 

Главным препятствием для всех ранних конструкций представлялась влияние крыла  носимого самолёта на шасси В-58. Например, усложнённая конструкция ПНШ. 

 

Gruen Applied Science Laboratory (в некотором смысле, аналог нашего ЦАГИ) проводили исследования для Convair двухступенчатого крыла тандемной конфигурации. Передняя часть, именуемая Бэби, управляется одним пилотом и оснащается одним ПВРД. Задняя, расходуемая, называемая Большим Братом, оснащается двумя ПВРД и ядерной боеголовкой.

Это решение стало частью концепции, в конечном итоге превратившейся в Super Hustler. Оно не было доведено до заданных проектом параметров.

Лаборатория Gruen Labs, расположенная на Лонг-Айленде, Нью-Йорк, была основана в 1956 году Антонио Ферри (Antonio Ferri), профессором технических наук, как тогда называлось, Бруклинского Политехнического института (Polytechnic Institute of Brooklyn). Ферри получил финансовую поддержку со стороны Gruen Watch Company. Этот объект был позже переименован в Исследавтельский центр прикладной науки общего характера (General Applied Science Laboratories). Центр является частью Alliant Techsystems и участвует в разработке передовых двигательных систем нового поколения самолетов и ракет.

Двухступенчатые решения Gruen относятся к серии конфигураций Convair с ноября по декабрь 1957 года.

Первая конфигурация после Gruen, обозначенная как Configuration 101, выглядела как пилотируемая конструкция с плоским верхом и площадью крыла в 19,5 кв.м, с отрицательным углом в виде трех ступеней. Воздухозаборник двигателя был расположен впереди пилота, который летел в положении лежа.

Небольшое лобовое стекло имелось только впереди и ниже головы пилота. Возросшая длина немного изменила дизайн Gruen. Общий вес обоих частей составил 14905 кг, с пилотируемой частью весом 7425 кг.

Конфигурация 102 принесла изменения невозвращаемой части, создав отрицательный уклон в крыле для улучшения аэродинамических характеристик. С целью очистить пересечение поверхностей между двумя частями изделия и минимизировать сопротивление, были введены плоские ПВРД. Площадь крыла расходуемой части составила 27,9 кв.м. Корпус невозвращаемой части вместил 6804 кг топлива, общий вес 12610 кг.

Конфигурация 103 добавила второго члена экипажа, в позиции бок о бок (как принято позднее), в отсеке экипажа шириной 178 см и высотой 102 см. Площадь крыла осталась прежней, 19,5 кв.м.

Верхняя и нижняя части фюзеляжа была изменены, чтобы воспользоваться эффектом лифта (уменьшение объема тела от носа к корме создает на верхней стороне крыла поле отрицательного давления, расширение тела под крылом создает поле положительного давления). Общий вес увеличился до 7561 кг.

Конфигурация 104А снизила ширину фюзеляжа пилотируемой части до 155 см, при тех же 102 см в высоту. Общий вес был снижен до 7452 кг. Площадь крыла осталась прежней. Топливо для пилотируемого модуля указано в количестве 3674 кг.

Конфигурация 104G внесла ряд изменений в пилотируемую составную часть. ПВРД имел квадратные выхлопные сопла, чтобы соответствовать неспасаемой части. Емкость топливного бака увеличена до 4400 кг, а общий вес вырос до 8301 кг.

Квадратные ПВРД были сняты с пилотируемой части в конфигурации 105 из-за производственных проблем. Экипаж был сокращен до одного человека в сидячем положении. Увеличение глубины фюзеляжа, необходимое для этого нового положения пилота, компенсировалось меньшей шириной.

Конфигурация 106B добавила баки в невозвращаемую часть. Емкость топливных баков достигла 6237 кг, а общий вес — 11430 кг для одной только расходуемой составной части.

Конфигурации Super Hustler на рассматриваемый момент предполагаются в качестве составной части системы с B-58 в качестве самолета-носителя.

Модификация носителя под названием B-58B имеет расширенный фюзеляж, обеспечивший на 254 см большую колесную базу, чем B-58A. Хотя ВВС разрешили разработку, проектирование и тестирование B-58B в октябре 1958 года, но неопределенность совершенствования модели вынуждает проектную группу использовать B-58A в качестве перевозчика.

Впоследствии, в июле 1959 года, проект B-58B был отменен.                                  

 Учитывая, что колесная база уменьшилась до размеров B-58A, дизайн передней стойки шасси стал еще большей проблемой. В конфигурации 110 обратились к ограничению по ширине передней пилотируемой части с двумя параллельными местами, которые не оставили места переднему шасси B-58A. По одному члену экипажа располагалось теперь в каждой из двух частей корпуса.

Двухкорпусной подход был признан непрактичным. Так, дизайнеры Convair начали поиск способов убрать нос, чтобы соответствовать ограничениям пространства, создаваемым внешними шасси B-58 (шасси и створки). Нос теперь должен разворачиваться перед стартом носимого самолёта и после уборки B-58 шасси. Подвижный нос мог также действовать в качестве управляющей  поверхности.

Еще одним вопросом для пилота носимого самолёта явился носовой обзор при посадке. Высокомаховый полет требовал плоского фонаря кабины.

Более медленные скорости, необходимые для посадки, поднимали требуемый угол атаки. Было изучено несколько подходов, дающих пилоту необходимый  угол обзора.

К ним относятся:

- нос, повернутый по крену на девяносто градусов;

- выносные камеры, позволявшие пилоту видеть взлетно-посадочную полосу на экране в кабине;

- и наклон отсека экипажа.

Вместо всего этого, дизайнеры решили поставить поворотный шарнир в середине пилотируемой части, обеспечив видение вниз для посадки, похожий перекос на нос можно было увидеть позже на Concorde и на Ту-144.

Опорная точка была помещена позади боевого отделения. Вся носовая часть фюзеляжа опускалась вниз на двадцать градусов для посадки. Конфигурация с этими изменениями не получила нумерации.

Конфигурацией 118 предлагалось расположить крыло невозвращаемой части выше и ниже фюзеляжа. Высоко расположенное крыло было выбрано в декабре 1957 года.

Convair впервые представил ВВС концепцию Super Hustler в январе 1958 года в Палм-Спрингс, штат Калифорния. Слово взял Боб Видмер (Bob Widmer), который был начальником дизайна Convair в то время (Главный Конструктор), объяснив прием, как «энтузиазм».

В аудитории присутствовал генерал-лейтенант Кларенс Ирвин (Lt. Gen. Clarence Irvine), заместитель начальника воздушного командования по материально-производственным вопросам и системам вооружения (В этой роли он отвечал за новое поколение реактивных истребителей и бомбардировщиков. Он принимал участие почти во всех крупных производственных программах ВВС).

Convair было предложено рассмотреть скорость большую, чем 4 М, и проекты, где донная часть конструкции была бы плоской.

Convair провели несколько дополнительных показов Super Hustler в 1958 году. Зрители были самого высокого уровня, в их число входили генерал Джимми Дулитл (Gen. Jimmy Doolittle, в то время специальный помощник главкома ВВС штаба), генерал Джеймс Дуглас ( Gen. James Douglas, секретарь ВВС), д-р Хью Драйден (Dr. Hugh Dryden, директор Национального консультативного комитета по аэронавтике, предшественника НАСА), генерал Кертис Лемэй (Gen. Curtis LeMay, заместитель начальника штаба ВВС) и генерал Томас Уайт (Gen. Thomas White, начальник штаба ВВС).

Результатом стала конфигурация 119. Она была с востребованным плоским дном, которое выступало в качестве поверхности предварительного сжатия на входе в двигатель. Экипаж из двух человек помещался в отсек, имеющий 163 см в ширину и 112 см в высоту. Экипаж сидел в положении полу-лежа (соответствующем рекомендации Air Research and Development Command – аналог ГНИКИ ВВС). Пилотируемая часть конфигурации 119 используется в конфигурации 121, которая становится основой дальнейшей программы.

Конфигурация 121

Стандартная задача полёта с перевозкой на B-58 состояла из освобождения от B-58 на скорости 2 М, на высоте 10 973 м (36 000 футов). Super Hustler быстро ускорялся до 4 М и поднимался на высоту 21 946 м (72000 футов). Расходуемая часть отделится через приблизительно 3700 км (2000 морских миль) выше 24 384 м (80 000 футов), и доставит оружие.

Пилотируемый компонент после этого имеет запас хода порядка 8330 км (4500 морских миль), чтобы вернуться к пусковой базе. Он преодолеет это расстояние за два часа на крейсерской скорости 4 М и на высотах от 22 860 до 27 432 метров (от 75 000 до 90 000 футов).

Стандартная скорость захода на посадку пилотируемого модуля составила 170 узлов, с приземлением на 160. Полозья, несмотря на помощь в виде 2,44-метрового (восемь футов) посадочного парашюта, обеспечат пробег в 1220 м (4000 футов).

Носовая секция пилотируемого модуля обеспечивает покидание. Головная часть отделилась бы в точке посадочной опоры. Связь между двумя частями паразита будет разорвана, передняя капсула может быть ускорена относительно задней секции с помощью твердотопливного ракетного двигателя. Механические юбки развернутся, для замедления капсулы. Тормозной парашют будет развернут при числе Маха 0,25, на высоте 6100 м (20000 футов) сработают основные парашюты.

В чрезвычайных ситуациях на воде, капсула будет плавать носом вниз. Эта система экстренного покидания послужила предтечей спасаемого модуля экипажа F-111.

 Вскоре после этого компания начала исследования разведывательной версии Super Hustler. Этот вариант самолета, под названием Special Purpose Super Hustler (специального назначения), был представлен правительству США в ноябре 1958 года.

Вместо ответов на брифинге прислали серию вопросов. И первым вопросом в этом списке был: Каков эффект низкой радиолокационной заметности, предполагаемый в разработке Супер-Хастлера Специального Назначения.

Труды Convair привели к конструкции, названной FISH (рыба) — сокращение   от  First Invisible Super Hustler — Первый Невидимый Супер-Хастлер.

Вот так Супер-Хастлер и превратился в «Рыбу» (FISH). Но это уже следующая история.