Boeing B-52 Stratofortress, полвека на службе (часть 2)
Экспериментальный гиперзвуковой самолет Норт Америкен Х-15
КОНСТРУКЦИЯ. Самолет нормальной схемы с высокорасположенным крылом, восемью двигателями в спаренных гондолах и велосипедным шасси. Назначенный ресурс планера вариантов B-52D и F – 6000 ч, B-52G/H – 12500 ч; в дальнейшем он был продлен, например, некоторые самолеты В-52 G к середине 1992 г. имели налет около 17700 ч.
Крыло имеет угол установки 8° (при столь большом угле установки фюзеляж на взлете остается практически в горизонтальном положении), угол поперечного V равен -2° (в полете из-за изгиба вследствие упругости крыла угол поперечного V у концов становится положительным), угол стреловидности по передней кромке 37°. Относительная толщина профиля у корня/на концах примерно 13/10%. Крыло цельнометаллической конструкции кессонное с двумя балочными лонжеронами. Обшивка кессона крыла выполнена из механически обработанных панелей длиной около 24 м из алюминиевого сплава 7178ST. Верхние панели с монолитным подкреплением, нижние – с приклепанными стрингерами. Толщина панелей уменьшается по размаху (у корня 100 мм). Обшивка хвостовой части крыла состоит из слоистых панелей с металлическим сотовым заполнителем. На B-52G/H корневая часть крыла между внутренней парой двигателей и фюзеляжем усилена. Механизация крыла состоит из двухпозиционных одно- щелевых закрылков Фаулера площадью около 74 м2 с максимальным углом отклонения 50°. На вариантах самолета по B-52F включительно установлены элероны (на середине полуразмаха между секциями закрылков) и шестисекционные интерцепторы (сверху крыла перед закрылками), на B-52G/H элероны сняты. Отличительной чертой В-52G, модифицированного в носитель крылатых ракет (КР), являются наплывы перед корневой частью крыла, в которых расположено оборудование системы охлаждения БРЭО. Наплывы улучшают аэродинамические характеристики самолета и служат отличительным признаком носителя КР в соответствии с не- ратифицированным соглашением ОСВ-2.
Фюзеляж цельнометаллической конструкции типа полумонокок имеет овальное поперечное сечение с плоскими боковыми стенками. передней части расположена герметическая двухпалубная кабина экипажа, состоящего из шести человек. Избыточное давление в кабине 52,0-59,8 кПа (0,53-0,61 кгс/см 2 ). Верхняя кабина невысока и не позволяет членам экипажа встать в полный рост. Вход экипажа в самолет осуществляется через люк со встроенным трапом снизу передней части фюзеляжа. Командир экипажа и второй летчик размещаются рядом (на опытных самолетах кресла располагались тандемом) на верхней палубе в креслах фирмы Вебер, катапультируемых вверх (безопасное покидание самолета обеспечивается на земле при минимальной скорости 167 км/ч), оператор системы РЭБ – также на верхней палубе в аналогичном кресле в правой задней части кабины, штурман и бомбардир – на нижней палубе спиной к направлению полета в креслах, катапультируемых вниз (минимальная безопасная высота покидания не ниже 76 м, желательная 150 м, при скоростях до нулевой).
Старт Х-15 с носителя NB-52
Схема экспериментального аппарата с несущим корпусом Мартин Мариетта Х-24А, стартовавшего с NB-52
На модификациях самолета по вариант B-52F включительно стрелок размещался в герметическом хвостовом отсеке; он мог по лазу через отсек вооружения перебраться в основную кабину, однако для этого было необходимо разгерметизировать кабину. Стрелок выполнял и функции наблюдателя, обеспечивая опознавание других самолетов в хвостовой полусфере, обнаруживая запущенные зенитные ракеты, течь топлива, возникновение пожара в двигателях и т.д. На В-52 G/H эти преимущества расположения стрелка в хвостовой кабине были потеряны: для повышения комфортабельности рабочих условий при маловысотном полете в турбулентной атмосфере стрелок переведен в основную кабину и размещается рядом с оператором системы РЭБ так же, как и оператор, спиной к направлению полета в кресле, катапультируемом вверх. Герметизация хвостового отсека была снята. Для снижения стоимости полетов с 1 октября 1991 г. стрелок в состав экипажа вообще, как правило, не включается. Фюзеляж B-52G/H усилен за счет установки новой перегородки между хвостовой и центральной секциями, новой обшивки хвостовой секции и модифицированной центральной секции.
Киль (угол стреловидности по передней кромке 40°) с рулем направления, стабилизатор (размах 16,95 м, угол стреловидности по передней кромке 42°, по линии 1/4 хорд 35°) переставной (управляется с помощью гидропривода в диапазоне +7°…-6°, на ранних модификациях стрелок должен был осуществлять аварийное ручное управление через редуктор с передаточным числом 200:1) с рулями высоты. Киль может складываться вправо для размещения самолета в ангаре.
Геометрические размеры различных вариантов самолета оставались неизменными за исключением уменьшения высоты киля и удлинения фюзеляжа на B-52G/H, по сравнению с предыдущими вариантами с соответствующим уменьшением высоты самолета с 14,64 м до 12,40 м и увеличением его длины с 47,58 до 49,05 м. Высота киля была уменьшена вследствие того, что эксплуатация предшествующих вариантов самолета показала эффективность примененной на В-52 системы парирования сноса при посадке за счет разворота стоек шасси, хотя при этом и была несколько увеличена опасность возникновения боковых колебании самолета типа «голланский шаг».
Двигатели для военно-транспортного самолета Локхид С-5 «Гэлекси» отрабатывались на В-52 – «летающей лаборатории»
При разработке Боинга 747 также использовалась летающая лаборатория на базе В-52
B-52G на авиабазе Гриффит
U-2R – последний вариант разведчика Локхид U-2
B-52G в высотном полете
На опытных В-52 кресла экипажа располагались тандемом и фонарь кабины имел «истребительный» вид
Нижняя поверхность планера большинства самолетов имела белую окраску для защиты от светового излучения при ядерном взрыве. У самолетов В-52F и D, начиная с войны во Вьетнаме, нижняя поверхность была окрашена в черный цвет для уменьшения вероятности визуального обнаружения.
Шасси велосипедной схемы с гидравлической системой уборки- выпуска состоит из четырех основных попарно разнесенных в продольном направлении двухколесных стоек и двух опорных подкрыльных стоек на концах крыла. Основные стойки убираются с поворотом колес почти на 90° в ниши, расположенные впереди и позади отсека вооружения, правая пара стоек убирается назад, левая – вперед. Передние стойки управляются на земле с помощью гид – росистемы с поворотом колес в пределах +20°…-20°. Все четыре стойки могут быть повернуты в полете или на земле синхронно на угол в пределах +20°. ..-20° для парирования сноса при посадке в условиях бокового ветра. Выпуск каждой основной стойки независимый, и самолет может осуществить аварийную посадку на три или в некоторых случаях на две (передняя и противоположная задняя) стойки. Размеры пневматиков 1420x410 мм, тормоза колес многодисковые с автоматами торможения. Подкрыльные стойки убираются в концевые части крыла. При посадке применяется ленточный тормозной парашют диаметром 13,4 м (максимальная скорость при выпуске 250 км/ч), размещаемый в хвостовой части фюзеляжа. Колея шасси 2,51 м, база 15,48 м.
СИЛОВАЯ УСТАНОВКА включает восемь двигателей, установленных в спаренных гондолах на подкрыльных пилонах и разделенных попарно вертикальными противопожарными перегородками, переходящими в длинные пилоны, изготовленные из нержавеющей стали и титанового сплава. Пилон крепится к узлам на кессоне крыла четырьмя болтами. Нижняя часть капота двигателя откидывается вниз на шарнирах, обеспечивая осмотр двигателей с земли. На всех вариантах самолета, за исключением В-52Н, используются различные модификации ТРД Пратт-Уитни J57 (является вариантом гражданского двигателя JT3C) с тягой от 38,7 кН (3945 кгс) у опытной модификации YJ57-P-3 до 49,8/61,2 кН (5080/ 6240 кгс) без/с впрыском водоме- таноловой смеси у последней серийной (J57-P-43WB). На В-52Н установлены ТРДД Пратт-Уитни TF33.
B-52G стал последним вариантом «Стратофортресса» с одноконтурными реактивными двигателями
Опытный ХВ-52
J57 – двухвальный ТРД с 9- ступенчатым компрессором НД и 7-ступенчатым компрессором ВД, трубчато-кольцевой камерой сгорания, одноступенчатой турбиной ВД и 2-ступенчатой турбиной НД. TF33 – ТРДД с 2-ступенчатым вентилятором, 7-ступенчатыми компрессорами НД и ВД, трубчато-кольцевой камерой сгорания, одноступенчатой турбиной ВД и 3-ступенчатой турбиной НД. J57-P-43WB (TF33) имеет длину 4,238 (3,450) м, максимальный диаметр 1,016 (1,346) м, массу сухого 1755 (1770) кг, расход воздуха 82 кг/с.
Каждый двигатель J57 снабжен седловидным маслобаком емкостью 32 л. Масляный радиатор размещен в центре воздухозаборника. Двигатели J57 снабжены системой впрыска водометаноловой смеси (для взлета при массе более 163300 кг) с приводом четырех насосов от воздушных турбин. Бак емкостью 4542 л с водометаноловой смесью установлен в фюзеляже перед крылом. Более мощные двигатели TF33 системы впрыска не имеют. Запуск первых двух двигателей осуществляется от наземной газотурбинной установки, остальных – от пневматической системы самолета. На дежурных самолетах все двигатели запускаются в течение 1-2 мин с помощью твердотопливных стартеров.
Топливо размещается в 12 баках: мягких баках фюзеляжа, баках кессона крыла (на ранних модификациях самолета по B-52F включительно мягкие баки, на B-52G/H – баки-отсеки) и двух подвесных баках, установленных между внешними парами двигателей и концами крыла и используемых также в качестве противофлаттерных грузов (вначале использовались сбрасываемые баки емкостью по 3785 л или, начиная с В52С по 11355 л, на вариантах B-52G/H – несбрасываемые баки емкостью по 2650 л). Приемник системы дозаправки топливом в полете расположен сверху фюзеляжа за кабиной экипажа.
В-52Н последний серийный из семейства «Стратофортрессов», его дальность повышена применением двухконтурных двигателей
B-52 дозаправляется в полете от КС-135
Общесамолетные системы
Система управления с механической проводкой. Продольное и путевое управление безбустерное осуществляется рулями высоты и направления; поперечное управление на вариантах самолета по В-52F включительно – элеронами и интерцепторами (которые имеют гидропривод, применяются для управления креном в дополнение к элеронам при посадке, дозаправке в воздухе и маневрировании, а также в качестве воздушных тормозов), на вариантах B-52G/H – только интерцепторами. Имеется автопилот.
Носовая часть В-52Н с турелями оптоэлектронной обзорной системы
В-52 с ракетами Норт Америкен «Хаунд Дог»
Приборная доска в кабине В-52
На B-52G/H в маловысотном полете работает система повышения устойчивости (SAS) типа ЕСР 1195, снижающая нагрузки на конструкцию в турбулентной атмосфере. Это одна из первых активных систем гашения аэроупругих колебаний, пришедших на смену старым пассивным методам, предусматривавшим усиление конструкции, применение весовых балансиров и введение ограничений на допустимые режимы полета (что утяжеляет конструкцию и ограничивает возможности JIA). Система ЕСР 1195 демпфирует изгибные колебания хвостовой части фюзеляжа самолета благодаря отклонению рулей направления и высоты по сигналам датчиков ускорений. Она была введена после того, как на прежде только высотном В-52 стали выполнять полеты на малых высотах. Конкретным «стимулом» к разработке и установке системы стала авария, происшедшая в полете близ Скалистых гор (шт.Колорадо), когда турбулентные нагрузки на вертикальное оперение превзошли расчетные и вертикальное оперение разрушилось.
Посадочный минимум для В-52 включает высоту нижней границы облаков 60 м и дальность видимости на ВПП 730 м. Максимально допустимая скорость бокового ветра при посадке с массой 131450 кг на сухую ВПП составляет 22 м/с, на мокрую ВПП – 12,5 м/с.
Вначале устанавливалась гидравлическая система с рабочим давлением 18,1 МПа (185 кгс/см2 ) с приводом 10 насосов от пневмосистемы, затем – система с давлением 20,7 МПа (211 кгс/см2 ), состоящая из шести независимых гидросистем с приводом шести насосов от двигателей и двух гидросистем с электроприводом насосов. Имеются также резервные гидронасосы с электроприводом. Гидравлическая система обслуживает интерцепторы, закрылки, механизм перестановки стабилизатора, створки бомбоотсека, механизм уборки и выпуска шасси, тормоза шасси и механизм его разворота, механизм поворота барабанной ПУ.
На самолетах по В-52Sимеется пневматическая система с отбором воздуха при давлении 1,4 МПа (14,5 кгс/см2 ) и температуре 400° С от компрессоров двигателей.
Старт ракеты Норт Америкен «Хаунд Дог» с самолета В-52
Первый бомбардировщик В-52Н с ракетами Дуглас «Скайболт» на пилонах
Ракета «Куэйл» в полете
Система кондиционирования питается воздухом от компрессоров двигателей, агрегаты системы смонтированы в корпусе передней части фюзеляжа. Кислородная система с газификаторами и баллонами емкостью по 8 л.
Система электроснабжения переменным током (400 Гц) питается от 4 генераторов мощностью по 40 к А с приводом от двигателей (на вариантах по В-52S– с воздушно-турбинным приводом). процессе модификации самолета установлен дополнительный источник постоянного тока, выпрямители, преобразователи и регуляторы, которые обеспечивают подачу стабилизированного постоянного тока для КР.
Имеется противообледенительная система, обслуживающая лобовое стекло, гондолы двигателей, ПВД. Крыло и оперение противообледенительной системы не имеют.
Целевое оборудование
Все варианты самолета В-52 оснащены аналоговыми навигационно-бомбардировочными системами. На первых вариантах использовались обзорная РЛС APS-23, дальномер, бомбардировочный оптический прицел. дальнейшем от применения оптического прицела было, по-видимому, решено отказаться и высотное прицельное бомбометание невозможно, так как не учитывается высота полета, крен самолета, место подвески бомб (в бомбоотсеке или на внешних узлах) и т.д.
Ракета-ложная цель Макдоннелл-Дуглас «Куэйл» перед бомбардировщиком B-52G
B-52G готовится к взлету с вооружением из ракет SRAM на подкрыльевых пилонах
Последние варианты В-52G/H прошли в процессе эксплуатации ряд модификаций. 1971-1977 гг. на всех В-52G/H была установлена оптикоэлектронная обзорная система AN/ASQ-151 (EVS-Electro-optical Viewing System), которая обеспечивает обход наземных препятствий в полете на малых высотах и оценку результатов атаки. ее состав входят размещенные на двух поворотных турелях под носовой частью самолета Т камера для низких уровней освещенности Вестингауз AN/AVQ22 (на левой турели; диапазоны углов сканирования +45°…-45° по азимуту, 15° вверх и 45° вниз; возможно трехкратное увеличение изображения) и ИК система переднего обзора Хьюз AN/AAQ-6 (справа). Обе турели могут разворачиваться на 180° для хранения в нерабочем состоянии (чтобы снизить абразивное изнашивание оптики).
В-52 обладает одной из наиболее мощных среди самолетов ВВС США бортовых систем радиоэлектронной борьбы, включающих аппаратуру дезинформирующих и шумовых помех, а также ИК ловушки и дипольные отражатели. Самолеты B-52G/H оснащены следующим оборонительным радиоэлектронным оборудованием: системами РЭП Моторола AN/ ALQ-122 (SNOE – Smart Noise Operation Equipment) с высокой степенью автоматизации и Нортроп AN/ALQ-155(V) с регулированием мощности излучения для подавления наиболее опасных РЛС, усовершенствованными вариантами передатчиков помех в диапазоне X ITT Эвионикс AN/ ALQ-117 (на B-52G) и AN/ ALQ-172 (на В-52Н), цифровым приемником предупреждения о радиолокационном облучении Дальмо Виктор AN/ALR-46, импульсно-доплеровской РЛС защиты хвоста Вестингауз AN/ALQ-153, дополнительными передатчиками помех Нортроп AN/ALT-28 и ИК ловушками AN/ALE-20. Общая масса оборудования РЭБ достигла 2,7 т.
Вначале одним из основных элементов оборудования В-52 была астроинерциальная навигационная система, которая, в частности, использовалась для ввода данных перед пуском ракеты «Хаунд Дог». 1981-1990 гг. на всех самолетах В-52G/H осуществлена установка комплекса наступательных радиоэлектронных систем OAS (Offensive Avionics System) с применением цифровой аппаратуры на твердотельных элементах. состав комплекса OAS входят ДИСС Теледайн Рай- ан APN-218, высокоточная инерциальная навигационная система Ханиуэлл AN/ASN-131 (GEANS – Gimballed Electrostatic Airborne Inertial Navigation System), радиолокационный высотомер фирмы Ханиуэлл, курсовертикаль фирмы Лир Сиглер, аналоговая бомбарди- ровочно-навигационная система IBM/Рейтеон ASQ-38 с цифровым вычислителем, модернизированная РЛС картографирования и облета препятствий фирмы Норден, новые органы управления и индикаторы фирмы Сперри (обеспечено воспроизведение данных от 40 датчиков). Все В-52Н оснащаются системой РЭП ALQ-172(V2), 129 самолетов В-52G – системой ALQ-172(V1).
Крылатая ракета ALCM фирмы Боинг в исходном варианте готовится к испытаниям по конкурсу, в котором участвовала также фирма Дженерал Дайнэмикс
B-52G с вооружением из 12 бомб М117 на каждом из двух подкрыльевых пилонов
B-52G с крылатыми ракетами ALCM
Информация от оптоэлектронной системы, бомбардировочно-навигационной системы и РЛС облета препятствий, а также пилотажная информация отображаются на ЭЛТ (с размерами экрана 25 см), установленных на рабочих местах командира экипажа, второго летчика и штурмана. На ЭЛТ, в частности, выдаются воздушная скорость, высота по радиовысотомеру и остающееся время (до сброса оружия). Система облета препятствий на самолете В-52 значительно уступает по своим возможностям системам аналогичного назначения на последующих стратегических бомбардировщиках и ударных самолетах А-6, F-111 и F-15E. Это директорная система, которая выдает на ЭЛТ дальность до наземных объектов, их азимут и изображение впереди лежащей местности с переключаемым летчиком масштабом дальности 4,8, 9,6 или 16 км. Имеются два режима отображения: рельефа местности и ее карты. Если впереди по курсу лежит возвышенность, на индикаторе высвечивается директорный сигнал, указывающий летчику на необходимость набора высоты.
Применение нового оборудования с установкой дополнительных обтекателей и антенн повысило аэродинамическое сопротивление самолета и максимальное крейсерское число М, составлявшее вначале 0,90 для последних вариантов самолета, было снижено до 0,84.
С 1994 г. намечалась замена ИК системы AN/AAQ-6 на ИК систему фирмы Лорал, отличающуюся применением мозаичной решетки из 640x480 ИК детекторов на основе силицида платины. Новая система работает в диапазоне 3-5 мк (в отличие от старой, работающей в диапазоне 8-12 мк), имеет два поля зрения (широкое для навигации и узкое для захвата цели) и устанавливается также на турели. Это должно быть первым использованием техники ИК датчиков на силициде платины в состоящей на вооружении военной системе.
На всех разведчиках RB-52B и самолетах В-52С в отсеке вооружения предусматривалась (но редко использовалась) установка двухместного герметического контейнера с разведывательным оборудованием, включавшим АФА и электронную аппаратуру, и радиооборудованием для связи с остальными членами экипажа.
Вооружение
Наступательное оружие устанавливается в отсеке вооружения (длина 8,5 м, ширина 1,8 м, объем 29,53 м 3 ) и на двух подкрыльных пилонах (между фюзеляжем и внутренними парами двигателей). В-52 является прежде всего носителем ядерного оружия. начальный период его эксплуатации основным ядерным оружием были свободнопадающие бомбы Мк.5, 6, 15, 17, 36, 39, 41, 53 и 57, размещавшиеся в отсеке вооружения. дальнейшем в состав вооружения были введены ядерные бомбы В28, 43, 61 и 83 (до восьми в отсеке вооружения). настоящее время используются два последних типа бомб (В61 и В83), причем типовой нагрузкой являются четыре бомбы.
Ракеты «Хэв Нэп» под крылом бомбардировщика В-52
В-52 выполняет боевую задачу
1961-1976 гг. на вооружении самолетов В-52С, D, Е, F, G и Н находились УР Норт Америкен AGM-28 (GAM-77) «Хаунд Дог» с ядерной БЧ (с высотой пуска до практического потолка), предназначенные для поражения сильнозащищенных целей без захода в зону объектовой ПВО противника и для подавления средств ПВО противника с целью облегчить последующее поражение целей с помощью бомб; один самолет мог нести две УР AGM-28 (по одной на каждом подкрыльном пилоне). Стартовая масса ракеты AGM-28B 4600 кг, дальность пуска до 1250 км. ТРД Пратт-Уитни J52, установленные на ракетах AGM-28, обычно использовались в качестве бустерных дополнительно к основным двигателям самолета на взлете (запас топлива ракеты пополнялся в полете из баков самолета). Вследствие отбора топлива в баки ракет, а также из-за дополнительного аэродинамического сопротивления УР AGM-28 дальность бомбардировщика при их использовании уменьшалась на 17%. Предполагалось использовать также ракету AGM-48 (GAM-87) «Скайболт», разработка которой, однако, была прекращена.
1960-1978 гг. использовались ракеты-ложные цели (или, как у нас их тогда называли, диверсионные снаряды) Макдоннелл -Дуглас ADM-20 (GAM-72) «Куэйл», которые размещались в отсеке вооружения. Ракеты ADM-20 имели ЭПР, близкую к ЭПР самолета В-52, должны были запускаться при преодолении ПВО на большой высоте и осуществляли полет по запрограммированной траектории или по радиокомандам с носителя. Это было достаточно эффективное средство отвлечения зенитных ракет противника, но В-52 мог нести лишь до четырех таких ракет, которые при немалых массе (около 550 кг у каждой) и размерах существенно снижали располагаемую боевую нагрузку.
Информация