Авиация и время 2016 № 04 (154) - страница 5
В техническом задании от ВВС указывалось, что новый истребитель должен был летать на скорости 2М и обладать практическим потолком не менее 18300 м, что на 1500 м больше, чем у F-100. Конструкторам рекомендовалось вооружить истребитель двумя 30-мм пушками, а также установить на него РЛС. Кроме фирмы Lockheed, свои предложения выдвинули North American, Northrop и Republic.
«Норд Америкэн» разработала самолет под названием проект NA-212. Он представлял собой глубокую модернизацию истребителя F-100, а его главной особенностью стал надфюзеляжный воздухозаборник. Позднее самолет получил военное обозначение F-107.
«Нортроп» предложила новый проект N-102 Fang. Этот одноместный истребитель с треугольным крылом малого удлинения, с относительной толщиной 5% отличался подфюзеляжным воздухозаборником. Крыло имело очень большую площадь, и по аэродинамической схеме N-102 вполне мог бы быть бесхвосткой, но конструкторы все же снабдили его хвостовым оперением для повышения маневренности на больших высотах и скоростях.
«Рипаблик» выдвинула на конкурс проект АР-55, являвшийся развитием тяжелого перехватчика F-91 Thunderceptor с комбинированной силовой установкой, состоявшей из турбореактивного и жидкостного ракетного двигателей.
«Локхид» завершила эскизное проектирование своего истребителя весной 1953 г. Самолету присвоили рабочее обозначение Lockheed L-246 или Model 83. Расчетная масса пустого самолета составляла всего 5448,0 кг, что было чуть ли не в половину меньше находившихся на вооружении истребителей F-100 и F-102. По своим расчетным характеристикам он превосходил машины конкурентов, и 12 марта 1953 г. фирму «Локхид» объявили победителем. Ей выделили средства на постройку и летные испытания двух прототипов истребителя с военным обозначением XF-104
Главной новацией проекта XF-104 стало ультратонкое прямое крыло малого удлинения с симметричным профилем и большим сужением (хорда у корня — 3,4 м, на законцовках — 1,5 м). Его размах составлял всего 6,5 м, что при длине фюзеляжа около 17 м делало самолет похожим на пилотируемую ракету. Профиль крыла имел относительную толщину всего 3,4%. Удельная нагрузка достигала небывало высокой величины — более 500 кг/м². Конструкторы хотели сделать его низкорасположенным, чтобы получить как можно больший свободный объем фюзеляжа. Однако продувки в аэродинамической трубе показали, что при нижнем расположении крыла сопротивление самолета будет на 12% больше, чем при среднем, и крыло установили посередине. Площадь небольшой консоли крыла была вполне сравнима с площадью вертикального оперения, и при отклонении руля направления возникал значительный момент в поперечном канале. Поэтому для обеспечения приемлемой угловой скорости кренения крылу придали большое отрицательное поперечное «V» —10".
Радиус скруглення передней кромки крыла составлял всего 0,4 мм, а задняя кромка была острой, как нож. Чтобы предохранить их от повреждений, а обслуживающий персонал — от случайных ранений, пришлось разработать чехлы. Были также опасения, что во время полета сквозь дождь или град кромки крыла получат повреждения, но испытания их не подтвердили.
Для улучшения несущих характеристик крыла во время маневрирования и на посадке его носок почти по всему размаху, мог отклоняться на 20°. Крыло также оснастили закрылками и элеронами с большой хордой и малым размахом. По расчетам аэродинамиков коэффициент подъемной силы крыла без отклоненной механизации составлял 0,65, тогда как с механизацией он увеличивался до 1,3-1,4.
Катапультное кресло С-1 выстреливало пилота вниз
Подготовка первого XF-104 к летным испытаниям
Летчик-испытатель ЛеВиер позирует на опытном XF-104
На самолете применили систему сдува пограничного слоя (СПС), которая позволяла затянуть срыв потока на верхней поверхности закрылка, что давало возможность безопасно отклонять их на большие углы. В результате посадочную скорость удалось уменьшить на 20%, а посадочную дистанцию — почти на 25%. Сжатый воздух для работы системы отбирался от компрессора двигателя и выдувался на верхнюю поверхность закрылка. Начало открытия клапана, пропускавшего воздух в систему, совпадало с отклонением закрылков на 15”. Его полное открытие соответствовало отклонению закрылка на 45°. F-104 станет первым серийным истребителем, оснащенным СПС.
