Самолеты с крылом изменяемой геометрии плохо летали и плохо воевали, но строились в огромных количествах по обе стороны океана.

Во вьетнамскую войну 1964 года США вступили с одним из лучших истребителей второй половины XX века – F-4 Phantom II, требования к которому со стороны военных стремительно менялись. Этот самолет занимается сопровождением штурмовиков, а давайте мы к нему прицепим пару тонн бомб, он слетает за тысячу километров, отбомбится, потом поищет вражеские истребители, собьет один-другой на обратном пути и вернется. Что, топлива не хватит? Дополнительные баки подвесим. Что, с ними трудно вести маневренный бой? А мы их сбрасывать будем. Видите, какой хороший самолет? Только вот ему со всеми этими нагрузками практически невозможно оторваться от взлетной полосы. И тем более – взлететь с палубы авианосца, для которой «Фантом», собственно, и разрабатывался.


Истребители-тяжеловесы

В начале 1960-х с появлением F-4 Phantom II начался переход от узкоспециализированных самолетов-истребителей к истребителям-универсалам. «Фантомы» сбивали истребители противника, наносили бомбовые удары, эскортировании штурмовики, занимались разведкой и обеспечивали противовоздушную оборону авианосцев. Однако одновременно с функциональностью начала расти взлетная масса и, соответственно, длина разбега. Например, взлетная масса МиГ-17 составляла всего 6 т при длине разбега в 600 м. Сравните с F-4 с их массой в 20–26 т и необходимыми 1700 метрами взлетной полосы. Новые самолеты все хуже вписывались в существующую аэродромную инфраструктуру.

Военным требовалась машина, удовлетворяющая почти взаимоисключающим требованиям: с большой боевой нагрузкой, хорошей управляемостью на малых и сверхзвуковых скоростях, большой дальностью полета и небольшой длиной разбега. Послевоенная аэродинамика не могла предложить подходящий компромисс: для малых скоростей требовалось крыло большого удлинения и малой стреловидности, при полете на сверхзвуке идеально вели себя небольшие стреловидные крылья. Единственным решением был переход к крылу с изменяемой в полете геометрией. В конце 1950-х это казалось прекрасной идеей, и, что самое главное, появились инженерные наработки и новые материалы, которые позволили реализовать этот принцип в серийных самолетах.

Первым серийным самолетом с изменяемой геометрией крыла стал американский F-111 разработки General Dynamics. Он был призван заменить «Фантомы», которые, по мнению военных, возили мало бомб и недостаточно быстро летали. Вообще-то, F-111 был прекрасной иллюстрацией того, как не надо конструировать самолеты. Тактико-технические требования стремительно менялись: сначала это должен был быть всепогодный истребитель с максимальной скоростью, более чем вдвое превышающей скорость звука, с возможностью укороченного и вертикального взлета и посадки; затем – истребитель-бомбардировщик без вертикального взлета, с меньшей скоростью, но с автоматической системой следования рельефу местности, что необходимо для скоростного маловысотного полета. Невзирая ни на что, первый серийный F-111A все-таки поднялся в небо в феврале 1967 года, а через год партия таких самолетов уже отправились во Вьетнам. Масса аппарата приближалась к 40 т, и его никак нельзя было назвать истребителем – разве что с целью до смерти рассмешить врага. В итоге со стапелей сходили истребители-бомбардировщики. Летали они очень плохо и легко сбивались – из шести машин в течение двух неполных месяцев 1968 года американцы потеряли половину, а оставшиеся были вынуждены вернуться на родину.


В 1980-х годах на базе F-111 при участии NASA была создана летающая лаборатория программы AFTI (Advanced Fighter Technology Integration) по исследованию адаптивного крыла, профиль которого способен изменять свою форму в зависимости от режима полета

Второй раз F-111A появились в небе Вьетнама в самые последние дни войны – с сентября 1972-го по февраль 1973 года. За эти четыре месяца американцы потеряли шесть (по другим оценкам семь) из 52 сверхсекретных самолетов. В основном F-111A использовались как тактические бомбардировщики. На малой высоте (60–80 м!) на дозвуковой скорости в автоматическом режиме следования рельефу местности самолет с первого захода выходил на цель и клал в нее более десятка бомб или авиационных кассет. По сути, это был прототип крылатой ракеты – координаты цели вводились в бортовой компьютер на земле и пилотам оставалось только контролировать приборы. F-111A даже сейчас, через сорок лет после снятия с вооружения, по мнению некоторых специалистов, не имеет в мире равных по способности полета на малых высотах для ударов в глубине обороны противника.

Но все остальное он делал отвратительно. Именно поэтому ВМФ полностью отказался от заказа палубной модификации F-111B, а ВВС США вместо запланированных 1350 F-111A закупили только 562 самолета. Перетяжеленный и сверхдорогой F-111A так и не смог стать заменой «Фантому», на который и легла основная часть истребительно-бомбардировочной деятельности в Юго-Восточной Азии.

Советский F-111


Первый отечественный самолет с изменяемой геометрией крыла – Су-17. Для упрощения конструкции поворачивалось не все крыло, а лишь его концевая часть. Это позволило быстрее наладить серийное производство

Ну а что же в СССР? За редким исключением, советская военная мысль в первые годы после войны – это американская с запозданием на несколько лет. В конце 1950-х в СССР появился свой «Фантом» – истребитель Су-7, который быстро мигрировал в область истребителей-бомбардировщиков. Для истребителя он был тяжеловат (взлетный вес более 12 т), а для бомбардировщика брал мало бомб – всего 2 т. Попытка навесить на него в два раза большую нагрузку привели к почти полной утрате летных свойств. Выход был один – крыло с изменяемой геометрией. В 1967 году опытный Су-7ИГ впервые поднялся в воздух, а в 1970-м начал поступать в войска под обозначением Су-17. Но и в таком варианте самолет был никудышным истребителем. Поэтому вскоре его существенно упростили и отказались от регулируемого воздухозаборника. В результате проведенной модернизации максимальная скорость снизилась с 2300 км/ч у Су-17М3 до 1850 км/ч у Су-17М4. Бомбовая нагрузка превысила 4 т, а взлетная масса вплотную подобралась к 20 т. Истребитель как-то незаметно превратился в бомбардировщик, причем не лучший – бомбардировочные модификации тех же «Фантомов» при аналогичной взлетной массе брали более 7 т бомбовой нагрузки.


Су-17 - «потомок» Су-7

Но к этому времени у советских военных были не только фотографии вьетнамских F-111A, но и почти весь самолет – правда, по частям. Его способность лететь «под радаром» на очень малой высоте, используя поверхность земли как маскировку, произвела на них очень сильное впечатление, и ОКБ «Сухого» получило задание на разработку советского аналога. Конечно, это не было полным копированием, как в случае с Ту-4 (точной копией американского Boeing B 29 Superfortess), на котором даже болты были с дюймовой резьбой. Мало того, из названия исчезло слово «истребитель». Но идеология осталась той же, что и у F-111, вплоть до того, что первый проект предусматривал вертикальный взлет и посадку. Чем ближе дело шло к серийному образцу, тем больше в будущем Су-24 проступали черты F-111. После отказа от вертикального взлета пришла пора отказываться от маловысотных полетов на сверхзвуке. Отказ от регулируемых воздухозаборников снизил максимальную скорость с 2,18М до 1,35М, что, впрочем, никак не сказалось на полетах на малых высотах, где большие скорости невозможны.


Несмотря на свою не слишком хорошую полетную репутацию, Су-24 выглядел для Европы весьма пугающе: в середине 1970-х годов основным предназначением этого фронтового бомбардировщика была доставка тактического ядерного заряда

Самолет создавался в страшной спешке, с огромным количеством недоделок и недоработок. Доходило вплоть до анекдотичных ситуаций. Как вспоминал авиаконструктор О. Самойлович, «обводы носового конуса были нами скопированы с самолета F-111. В ходе летных испытаний обнаружилось, что излучение радиолокатора миллиметрового диапазона ‘Орион’ проходит через сильно заостренный радиопрозрачный конус с большими потерями. Для переделки обводов головной части самолета времени не оставалось. Поэтому мы просто затупили конус. Получилось некрасиво, но выхода не было».


Носовая часть, передние кромки крыла и днище были окрашены краской с высокой отражающей способностью, а в кабине были установлены шторки, защищающие экипаж от светового излучения при ядерном взрыве

Однако не все было так смешно. Су-24 стал для КБ «Сухого» cамым «кровавым» самолетом – при его испытаниях разбилось десять самолетов и погибло 13 летчиков-испытателей: в полетах обрывались тяги поворотного пилона, разрушались механизмы поворота консоли крыла, отказывали системы продольного управления. И все-таки в 1974 году самолет стал поступать на вооружение. Его первое боевое применение вообще было позорным: в ноябре 1975 года он участвовал в подавлении восстания на большом противолодочном корабле «Сторожевой», экипаж которого планировал, подобно легендарной «Авроре», стать на рейд у Дворцовой набережной. Су-24 обстрелял «Сторожевой» из бортовой пушки, ранив часть экипажа и заставив корабль застопорить ход. Миссия была названа «блестящей». Дальнейшая биография не принесла Су-24, как и его прототипу F-111, особых лавров.

«Доступный» самолет

Однако самым массовым самолетом с крылом изменяемой геометрии стал фронтовой истребитель МиГ-23 и его бомбардировочная модификация МиГ-27, построенные фантастическим для современной авиации тиражом – более 5000 самолетов. Принятый на вооружение в мае 1969 года МиГ-23 предназначался для замены легендарного МиГ-21. Изменяемая геометрия в этом случае понадобилась, чтобы обеспечить эксплуатацию самолетов с прифронтовых аэродромов. По признанию конструкторов ОКБ Микояна, МиГ-23 стал самым неудачным из микояновских самолетов: с небольшим радиусом действия, плохой маневренностью и обзором, малой полезной нагрузкой, неудачной компоновкой и слабой бортовой РЛС. Чуть ли не единственным положительным качеством была высокая скорость: переложив крылья на максимальный угол, МиГ-23 мог быстро выходить из боя. Появившись на стыке поколений самолетов, в боевых условиях МиГ-23 оказывался, как правило, противником американского F-15, проигрывая ему по всем показателям.


Военные стратеги начала 1960-х считали, что после начала полномасштабных боевых действий крупные аэродромы с бетонированными взлетно-посадочными полосами станут недоступны. Поэтому для МиГ-23 была выбрана схема, делавшая возможным взлет с укороченных полос – крыло с изменяемой геометрией

Сторожевая собака авианосцев

Чуть ли не единственным самолетом, применение к которому крыльев с изменяемой геометрией стало оправданным, считается американский F-14 Tomcat – очень специфический самолет с задачей прикрытия дальних рубежей авианесущих группировок. Ему требовалось быстро долететь на расстояние в 1000 км от авианосца и барражировать там в течение 30–40 минут, перехватывая дальние бомбардировщики противника довольно специфическими тяжелыми ракетами «Феникс», стреляющими на рекордные дальности – более 120 км. Принятый на вооружение в 1972 году F-14 идеально подходил для этой задачи – большой самолет с мощной РЛС и ракетами, раскрыв крылья, взлетает с авианосца, складывает крылья и быстро-быстро улетает на тысячу километров, где, снова раскрыв крылья, зависает на полчаса. Обнаружив цели, он быстро выстреливает «умные» ракеты, складывает крылья и так же быстро, как прилетел, улетает. Снятый недавно с вооружения ВМС США, F-14 так и не получил адекватной замены.


Палубный многоцелевой истребитель F-14 Tomcat – один из самых удачных и красивых самолетов с изменяемой геометрией крыла

Трансполярные экспрессы

Еще одно специфическое приложение крыльев с изменяемой геометрией – американский бомбардировщик B-1B, принятый на вооружение в 1984 году. Один из самых дорогостоящих американских стратегических бомбардировщиков был разработан с единственной задачей – для атаки СССР со стороны Северного полюса, где у нашей страны слабая противовоздушная защита из-за сложных погодных условий Крайнего Севера. B-1B должен был мгновенно выдвигаться на пусковые позиции в районе полюса, для чего ему требовалась сверхзвуковая скорость, кроме того, он должен был нести там длительное боевое дежурство в экономичном низкоскоростном режиме с раскрытыми крыльями. В нужный момент он почти мгновенно «высыпал» из специальных револьверных барабанов 12 стратегических крылатых ракет, которые медленно, но неотвратимо начинали свой путь к целям на территории СССР. С появлением на Крайнем Севере специализированных перехватчиков МиГ-31 смысла в B-1B стало довольно мало. Тем не менее США построили их более девяти десятков.


Стратегический бомбардировщик B-1B Lancer, разработанный в начале 1980-х, до сих пор остается грозной ударной силой ВВС США

Безусловно, существует и советский аналог B-1B – бомбардировщик с крылом изменяемой геометрии Ту-160, не менее бессмысленный, чем американский бомбардировщик. Слава богу, мы их выпустили не так много, как американцы. А с ролью основных стратегиче-ских доставщиков современных авиационных боеприпасов к цели прекрасно справляются трудяги B-52 и Ту-95, ветераны «холодной войны».


Противоречивые требования к стратегическому бомбардировщику Ту-160 (большая дальность полета, преодоление ПВО противника на большой высоте на сверхзвуке, дозвуковая крейсерская скорость, взлет с укороченных ВПП) можно удовлетворить только при использовании крыла изменяемой геометрии

Лузеры

К середине 1970-х годов среди проектировщиков по обе стороны океана произошел прорыв в области аэродинамики малых скоростей, который сделал возможным создание самолетов с крыльями фиксированной геометрии, показывающих превосходные летные качества в разных скоростных режимах. Первым самолетом с такой аэродинамикой стал американский F-15, за ним последовали легендарные Су-27, МиГ-29, F-16, F-18 и другие. Они превосходили самолеты с изменяемой геометрией крыла по всем параметрам: нагрузке, маневренности, эффективности и простоте планера. Авиастроительные компании гордятся своими самолетами, которые производили как до эпохи переменной геометрии (например, F-4, МиГ-19, МиГ-21), так и после, стараясь не вспоминать про неудачников со складывающимися крыльями. Однако, несмотря на свои летные неудачи, с механической точки зрения самолеты с крыльями изменяемой геометрии были вершиной авиационной конструкторской мысли. Каждый из них являет собой законченный инженерный шедевр, и если бы люди коллекционировали самолеты, как часы, то именно эти самолеты претендовали бы на роль сверхсложных швейцарских хронометров. А роль турбийона у них играл бы поворотный шарнир крыла. Но об этом мы постараемся написать в следующих номерах.


Panavia Tornado – первый европейский истребитель с изменяемой геометрией крыла. Кроме того, это еще и первый в мире серийный самолет с аналоговой электродистанционной системой управления (ЭДСУ). Он был создан в 1970-х годах при участии авиастроительных компаний из Великобритании, Германии и Италии

Источник: популярная механика