Hawker P.1127 и Hawker Siddeley Kestrel FGA.1 — британские экспериментальные и опытно-конструкторские самолеты, которые привели к созданию Hawker Siddeley Harrier , первого реактивного истребителя-бомбардировщика с вертикальным и/или коротким взлетом и посадкой ( V/STOL ).
Разработка началась в 1957 году, когда компания Bristol Engine Company решила инвестировать в создание двигателя с векторной тягой Pegasus . Испытания начались в июле 1960 года, и к концу года самолет достиг как вертикального взлета, так и горизонтального полета. В программе испытаний также изучалась возможность применения на авианосцах, приземлившихся на HMS Ark Royal в 1963 году. Первые три самолета разбились во время испытаний, один — на Парижском авиасалоне 1963 года .
Усовершенствования самолетов будущей разработки, такие как стреловидное крыло и более мощные двигатели Pegasus, привели к разработке Kestrel. Kestrel оценивалась Трехсторонней оценочной эскадрильей, состоящей из военных пилотов из Великобритании, США и Западной Германии . Позже полеты проводились американскими военными и НАСА .
Сопутствующие работы над сверхзвуковым самолетом Hawker Siddeley P.1154 были отменены в 1965 году. В результате в том же году был заказан в производство P.1127 (RAF), вариант, более близкий к Kestrel, и названный Harrier. – это название первоначально предназначалось для P.1154 – в 1967 году. Harrier служил в Великобритании и нескольких странах, часто в качестве палубного самолета.
После окончания Корейской войны ряд авиастроительных компаний как в Европе, так и в Америке решили отдельно изучить перспективу самолетов с вертикальным взлетом и посадкой (СВВП), которые устранили бы необходимость в уязвимых взлетно-посадочных полосах за счет вертикального взлета и посадки. в отличие от традиционного горизонтального подхода. [2] Помимо военного применения, к середине 1950-х годов с большим интересом рассматривалась перспектива применения такой технологии на коммерческих авиалайнерах, поэтому ценность разработки жизнеспособных систем вертикального взлета считалась существенной. Однако даже в то время лишь немногие компании предполагали, что самолет вертикального взлета и посадки будет реально совместим с характеристиками высокопроизводительных военных самолетов. [2]
В 1957 году инженер реактивных двигателей Стэнли Хукер из Bristol Engine Company сообщил инженеру по аэронавтике Сидни Камму из Hawker Aircraft , что Бристоль работает над проектом, который объединит основные элементы их реактивных двигателей Olympus и Orpheus для создания управляемой веерной струи . [2] [3] В проектируемой струе вентилятора использовались вращающиеся холодные форсунки, которые располагались по обе стороны от компрессора , а также «горячая» струя, направлявшаяся через обычную центральную выхлопную трубу. Первоначальная концепция, на которой был основан двигатель, получивший название Pegasus [ N 1], принадлежит Мишелю Вибо, французскому авиационному консультанту. [2] [4] Компания «Бристоль» внесла несколько изменений и усовершенствований, чтобы уменьшить размер и вес по сравнению с оригинальной концепцией Вибо. [5]
Примерно в то же время, что и подход Хукера, компания Hawker работала над разработкой истребителя на замену Hawker Hunter , получившего обозначение P.1121 . Однако проект P.1121 был отменен вскоре после публикации Белой книги Министерства обороны 1957 года , в которой призывался к переходу от самолетов с экипажем к ракетам. [6] [N 2] В свете этой отмены компания Hawker обнаружила, что у нее есть ресурсы для реализации нового проекта, и поэтому решила изучить использование проектируемого двигателя Pegasus в качестве основы для нового военного самолета, который будет способный соответствовать действующей спецификации НАТО , которая требовала нового легкого истребителя тактической поддержки для замены Fiat G.91 . Особое внимание было уделено соблюдению технических требований к производительности и нагрузке. [2] [8] [9]
По словам главного маршала авиации сэра Патрика Хайна , интерес Хокера, возможно, был также стимулирован наличием требования 345 к штабу авиации, согласно которому требовался штурмовик V/STOL для Королевских ВВС (RAF). [10] Автор авиации Фрэнсис К. Мейсон выразил противоположное мнение, заявив, что решение Хокера продолжить работу не зависело от инициатив британского правительства и что проект P.1127 в первую очередь основывался на требованиях НАТО. [2] У Hawker был верный союзник в его разработке в лице компании Bristol, но к тому моменту последняя испытывала финансовые трудности, а отсутствие обозримого коммерческого применения двигателя Pegasus, в частности, вкупе с отказами со стороны Казначейства Ее Величества , означало вместо этого это развитие должно будет финансироваться институтами НАТО. Тесное сотрудничество между Hawker и Bristol рассматривалось инженером проекта Гордоном Льюисом как ключевой фактор, который позволил продолжить разработку P.1127, несмотря на технические препятствия и политические неудачи. [11]
Старший инженер проекта Ральф Хупер в компании Hawker быстро приступил к созданию первоначальной компоновки теоретического самолета, использующего преимущества двигателя Pegasus, используя данные, предоставленные Бристолем. [2] Этот предложенный самолет вскоре получил внутреннее обозначение P.1127 . [2] В июле 1957 года в конструкцию была внесена модификация, включающая раздвоенную выхлопную трубу, похожую на Hawker Sea Hawk , которая была оснащена вращающимися насадками для горячего выхлопа, аналогичными тем, которые уже использовались для холодного выхлопа. Переход от одной выхлопной трубы означал, что от первоначальной ходовой части с хвостовым колесом также можно было отказаться в пользу обычной ходовой части с носовым колесом. [2] Процесс проектирования продолжался в течение 1958 года и полностью финансировался компанией Hawker, в то время как в штаб-квартиру НАТО (Бельгия) были сделаны обращения для лучшего определения искомых тактических требований, особенно между противоречивыми требованиями к легковооруженному сверхзвуковому истребителю и более простому многоцелевому дозвуковому истребителю. один. [12]
Процесс разработки включал широкое использование физических моделей; для одной серии испытаний на продувку смеси сфокусированного горячего и холодного воздуха направлялись на наземные платформы для имитации воздействия земли при взлете. [13] Эта работа считалась критически важной для проекта, поскольку было очень мало знаний о неблагоприятных последствиях, которые могли повлиять на самолет во время процесса вертикального взлета; Поскольку во время нахождения самолета в неподвижном состоянии воздушного потока над элеронами , хвостовым оперением и рулем направления не было , в качестве альтернативного подхода к управлению реакцией были проведены эксперименты с струями управления законцовками крыла. [13] Это исследование включало разработку совершенно нового симулятора реакции управления, который связывал ряд простых элементов управления полетом с компьютером. [13] К концу 1958 года, всего через восемнадцать месяцев после начала проекта, все основные особенности Р.1127 были разработаны за одним исключением - системой управления реакцией, разработка которой завершилась к апрелю 1959 года. [14 ]
На протяжении всей разработки Камм сильно подчеркивал важность простоты дизайна, отмечая, что «сложность означает усложнение, затем, в свою очередь, эскалацию, отмену и, наконец, разрушение». [13] В 1958 году проект был сосредоточен на одном двигателе Pegasus, способном генерировать тягу в 13 000 фунтов силы (58 кН); В полностью оборудованном состоянии самолет должен был весить немного меньше максимальной тяги, что позволяло выполнять вертикальный взлет при всех номинальных условиях. [13] В конце 1958 года быстрый прогресс проекта P.1127 был замечен техническими советниками НАТО, которые начали способствовать ускорению разработки самолетов и предложили странам-членам отказаться от следующего поколения истребителей поддержки в пользу вместо этого возникший P.1127. В Великобритании поддержка этой программы также росла в штабе британской авиации, начиная с января 1959 года, и на основе проекта часто ходили слухи о том, что пара прототипов P.1127 была заказана Министерством снабжения наряду со спецификациями Министерства авиации. повторил. [13]
Поскольку P.1127 разрабатывался во время глубоких сокращений обороны Великобритании, компании Hawker пришлось искать коммерческое финансирование, а значительное финансирование разработки двигателя поступило из США . серия испытаний в аэродинамической трубе, проведенная Исследовательским центром НАСА в Лэнгли с использованием субмасштабных моделей, которые продемонстрировали приемлемые летные характеристики. [9] [13] [16] Летчик-испытатель Hawker Хью Меруэзер отправился в США по запросу НАСА, чтобы управлять Bell X-14 . [17] В марте 1959 года совет директоров компании ( тогда Хоукер Сиддели ) решил провести частное финансирование двух прототипов P.1127. [18]
В феврале 1959 года компания Hawker завершила практически все проектные работы и, таким образом, передала все проектные работы по производству экспериментальному конструкторскому бюро компании в Кингстоне , Лондон . [13] В апреле 1959 года Министерство снабжения официально выдало контракт на постройку пары прототипов P.1127. [16] Однако среди ВВС проекта были критики, которые обычно не любили P.1127 за его дозвуковые скорости и вместо этого отдавали предпочтение сверхзвуковым самолетам; Мейсон считает, что это привело к значительной задержке заключения контракта с Hawker. [19] 23 июля 1959 года компания Hawker разрешила приложить максимум усилий для завершения разработки P.1127. [20]
.jpg/1280px-Hawker_P.1127_62_(cropped).jpg)
15 июля 1960 года первый ударный самолет P.1127 Prototype V/STOL, серийный XP831 , был доставлен на аэродром Дансфолд , графство Суррей , для начала статических испытаний двигателя. [21] 31 августа 1960 года двигатель Pegasus был впервые запущен внутри планера. Некоторые испытания проводились на специально построенной платформе на аэродроме, которая служила для отвода горячих выхлопных газов от самолета во время первых испытаний в режиме зависания, в то время как разрабатывались более мощные версии двигателя. [21] 13 октября 1960 года в Дансфолд был доставлен первый летный двигатель Pegasus, способный развивать тягу 11 300 фунтов силы (50 кН). [21]
21 октября 1960 года первый привязной полет, выполненный XP831, был проведен в Дансфолде; на этом этапе разработки для этого подвига требовалось снять с планера весь посторонний вес, а ограничения на двигатель означали, что он не мог работать на полной мощности более 2,5 минут за раз. [21] Было проведено несколько привязных полетов, частично для того, чтобы летчики-испытатели могли ознакомиться с органами управления зависанием; 4 ноября был совершен первый привязной полет без использования системы автостабилизатора. В середине ноября были проведены традиционные рулежные испытания на скорости до 70 узлов (130 км/ч). [21]
19 ноября 1960 года было достигнуто первое беспривязное зависание XP831 в свободном полете; неделю спустя были опубликованы первые рекламные фотографии P.1127. [21] Утверждается, что перед первым полетом Хукер спросил Кэмма: «Я полагаю, вы собираетесь сначала совершить какой-нибудь обычный полет в Сиднее?» и Камм ответил: «Зачем?» Хукер сказал: «Ну, вы знаете, просто чтобы убедиться, что самолет хороший, и все под контролем». Кэмм ответил: «О, самолеты Hawker всегда красивы, в самолетах Hawker нет ничего плохого, не буду с этим заморачиваться. Впервые вертикальный». [22]
13 февраля 1961 года XP831 совершил свой первый обычный полет под управлением Билла Бедфорда , продолжавшийся 22 минуты. [23] Вскоре после этого XP831 был переоборудован новой моделью двигателя Pegasus, способной генерировать тягу в 12 000 фунтов силы (53 кН), прежде чем приступить к новым испытаниям в режиме висения в мае 1961 года. В июне XP831 достиг еще одной вехи в программа, когда он выполнил первый переход от вертикального висения к горизонтальному полету, первоначально пролетев взлетно-посадочную полосу Дансфолда на высоте 50 метров. [23]
7 июля 1961 года второй прототип XP836 совершил свой первый традиционный взлет. [24] Продолжающиеся испытания двух прототипов позволили сократить разрыв между вертикальным взлетом и полетом, что было достигнуто 8 сентября 1961 года. [9] [23] В течение сентября этот подвиг был повторен несколько раз обоими прототипами. переход из вертикального полета в горизонтальный и наоборот, включая случаи намеренного отключения автостабилизатора. [23]
В ходе программы летных испытаний выполнение базовых военных требований 3 НАТО (NBMR-3) не оказалось той возможностью, которую предполагал Хокер, поскольку NBMR-3 стремился к характеристикам, которым P.1127 не только не мог соответствовать. , но вряд ли будет разработан для встречи в его нынешнем виде. [21] Таким образом, в 1961 году военный интерес к программе P.1127 был незначительным, хотя в январе 1961 года компании Hawker было предложено предоставить расценки на затраты, связанные с возможным производством 100 стандартных самолетов P.1127. [25] Между тем, компания Hawker считала, что продолжение разработки P.1127 послужит успешной демонстрацией и отговорит потенциальных клиентов от реализации конкурирующих «бумажных» проектов самолетов вертикального взлета и посадки. [23]
2 ноября 1960 года Министерство снабжения заключило контракт на производство еще четырех прототипов, которые были предназначены для дальнейшего развития самолета до реалистичной боевой конструкции, включая доработку крыла, усовершенствование двигателя и сопутствующие изменения. эксплуатационное оборудование. [25] В течение этого периода быстро разрабатывались улучшенные модели двигателя Pegasus, такие как Pegasus 3, способный развивать тягу 15 000 фунтов силы (67 кН). Если не считать усовершенствованных силовых установок, первые четыре прототипа P.1127 были весьма похожи; пятый прототип, XP980 , имел более высокий киль и хвостовое оперение, которые позже использовались на серийном Harrier. [26] Четвертая машина частично использовалась для ознакомления пилотов-испытателей производства Hawker с типом самолета. [26] Первая вертикальная посадка на авианосец была выполнена первым прототипом HMS Ark Royal в 1963 году. [27] [28] Последний P.1127, XP984 , имел стреловидное крыло. [26] В конечном итоге он был оснащен двигателем Pegasus 5 мощностью 15 000 фунтов силы (66,7 кН) и функционировал как прототип Kestrel. [29]
Первые три P.1127 разбились, второй и третий произошли во время разработки. В 1963 году первый прототип XP831 публично разбился на Парижском авиасалоне ; Авария была вызвана пятнышком грязи в линиях подачи воздуха двигателя управления форсунками, из-за чего форсунки двигателя заклинили. Позже XP831 был полностью отремонтирован и возобновил опытно-конструкторские полеты. Все пилоты, принимавшие участие в катастрофе, выжили. [30] [31]
К концу 1961 года компания Hawker смогла продемонстрировать обоснованность своей концепции дизайна, несмотря на отсутствие поддержки со стороны Королевских ВВС и незначительной поддержки со стороны государственной службы . [32] В начале 1962 года официальная поддержка появилась в виде отдела эксплуатационных требований Министерства авиации , который обратился в Казначейство с просьбой санкционировать партию из девяти самолетов серийного стандарта, которые будут эксплуатироваться оценочным подразделением, которым будет управлять Центральным истребительным учреждением RAF West Raynham . В свете открытого интереса, выраженного представителями США и Западной Германии , британское правительство обратилось к этим странам с предложением сотрудничать в проекте и получить помощь для покрытия связанных с ним расходов. [33] После принятия всеми тремя странами 22 мая 1962 года компания Hawker получила официальную инструкцию продолжить закупку материалов для строительства девяти самолетов. [33]
Девять самолетов были заказаны как Kestrel FGA.1 , который по сути представлял собой улучшенную версию P.1127. 7 марта 1964 года XS688 стал первым Kestrel, совершившим свой первый полет под управлением Билла Бедфорда. [28] У Kestrel были полностью стреловидные крылья и большее хвостовое оперение, чем у ранних P.1127, [34] а фюзеляж был модифицирован для установки более крупного двигателя Pegasus 5 мощностью 15 000 фунтов силы (85 кН), как в прототипе P.1127/Kestrel. XP984 , в дополнение к некоторым другим изменениям, таким как добавление сверхвысокочастотной (УВЧ) радиосвязи и различного оперативного оборудования в отсеке в задней части фюзеляжа. [28] Перед тем, как Kestrel стал доступен для испытаний, пара пилотов НАСА посетила Дансфолд, чтобы выполнить полный набор испытаний по управлению, используя вместо него более ранний P.1127. [33]
15 октября 1964 года в Королевских ВВС Вест-Рейнхем была сформирована Трехсторонняя оценочная эскадрилья (TES), укомплектованная разнообразными военными летчиками-испытателями из Великобритании, США и Западной Германии. [34] [35] Личный состав эскадрильи состоял из опытных пилотов; Перед полетом на «Кестреле» каждый прошел недельную наземную подготовку на собственном предприятии в Бристоле и недельную наземную подготовку в Дансфолде перед трехчасовым перелетом под руководством Билла Бедфорда. [28] Целью эскадрильи было оценить пригодность самолетов V/STOL для полевых операций, сравнить конкурирующие стили и методы взлета/посадки, разработать обычные процедуры летной эксплуатации, выполнить оценку полета по приборам, провести ночные полеты и исследуйте маневрирование реактивного самолета на всем протяжении полета «Кестрела». [28]
В ходе оценки пилоты Трехсторонней группы разработали типичную для Kestrel программу вылета, состоящую из короткого взлета (STO) и возвращения на базу при вертикальной посадке. [36] Такой способ работы ( STOVL ) был признан оптимальным. [37] Эксплуатация с неровных взлетно-посадочных полос также была опробована на близлежащей авиабазе ВВС Бирчам-Ньютон , где самолет доказал свою способность преодолевать заболоченную местность и взлетать с различных временных наземных покрытий. [38] Во время испытаний один самолет был потерян, когда пилот пытался выполнить взлет с перекатом с включенным стояночным тормозом; [34] оценки были завершены в ноябре 1965 года. [39]
Шесть из восьми уцелевших оценочных самолетов (три, выделенные США, плюс те, которые были переданы Германии) были переданы США [34] для оценки армии, ВВС и ВМФ как XV-6A Kestrel . После оценки Tri-Service они были переданы ВВС США для дальнейшей оценки на базе ВВС Эдвардс , за исключением двух, которые были переданы НАСА. [40] Один из двух оставшихся британских Kestrel был прикреплен к экспериментальному отряду слепой посадки (BLEU) в RAE Bedford, а другой, XS693 , отправился в Блэкберн для модификации, чтобы использовать модернизированный двигатель Pegasus 6. [41]
Помимо некоторого усиления, были внесены изменения в воздухозаборник, который на протяжении всей серии P.1127 и Kestrel имел надувную кромку для сглаживания потока всасываемого воздуха, когда самолет был почти неподвижен. Были опасения по поводу срока службы этих устройств, поэтому их заменили обычными дверцами сброса всасывания. [42] Опыт, полученный во время военно-морских испытаний на борту авианосца HMS Bulwark в 1966 году, убедил руководителей проекта в том, что менее реактивные материалы будут заменены всеми видами использования магния в планере Kestrel, в любых дальнейших прототипах и серийных самолетах. [43] «Кестрел» стал прототипом предсерийных «Харриеров». [44]
В 1961 году НАТО выпустило Базовые военные требования НАТО 3 (NBMR-3), в которых определялся самолет вертикального взлета и посадки, хотя и обладающий сверхзвуковыми характеристиками самолета, такого как F-4 Phantom II , а также возможностями вертикального взлета и посадки. [21] Понимая, что P.1127 не удовлетворяет этим требованиям, Hawker начал работу над новым проектом, получившим обозначение P.1150 , который фактически был сверхзвуковой производной от P.1127, а также над другой версией, получившей обозначение P.1154 . который будет соответствовать указанным требованиям НБМР-3. P.1154 был объявлен победителем конкурса НАТО; Строительство прототипа уже велось и было отменено в 1965 году. Французское правительство отказалось от участия вскоре после того, как P.1154 был выбран вместо Dassault Mirage IIIV . [45]
После прекращения производства P.1154 ВВС Великобритании начали изучать прямую модернизацию Kestrel в качестве серийного самолета; соответственно, было выпущено Требование ASR 384, в котором требовался штурмовик V/STOL, [46] [47] , известный как P.1127 (RAF) . [48] В конце 1965 года ВВС Великобритании разместили заказ на шесть предсерийных самолетов P.1127 (RAF). [49] 31 августа 1966 года первый из этих самолетов P.1127 (RAF) совершил свой первый полет . [47] [50] В начале 1967 года заказ на 60 серийных самолетов был официально получен компанией Hawker Aviation; на этот раз самолет получил обозначение Harrier GR.1 . [49] [51] [52] Harrier стал успешным самолетом на британской службе и экспортировался в несколько стран, часто использовавшись в качестве палубного самолета. [ нужна цитата ]
.jpg/1280px-Hawker_P.1127_%E2%80%98XP831%E2%80%99_(19253036156).jpg)
P.1127/Kestrel был экспериментальным самолетом V/STOL, который послужил предшественником производства Hawker Siddeley Harrier и более широкого семейства Harrier . Он служил для демонстрации совершенно оригинальной техники полета, а также для испытания совершенно нового типа двигателя — турбовентиляторного двигателя «Пегас». [21] Несмотря на это, в самолете использовалась в основном традиционная конструкция, которая, по мнению Мэйсона, позволяла выполнять намеченные штурмовые операции, предусмотренные для серийных самолетов. [20]
Расположение большого двигателя Pegasus, который размещался внутри относительно небольшого фюзеляжа, означало, что кабина располагалась прямо перед ним, между более поздними воздухозаборниками «слоновьего уха» самого двигателя. [20] «Холодная» струя выхлопа направлялась от большого вентилятора перед компрессором двигателя к вращающимся соплам из стекловолокна , расположенным по бокам основного фюзеляжа позади воздухозаборников; «Горячие» выхлопные струи из задней части двигателя направлялись через раздвоенный выхлопной канал к двум стальным вращающимся форсункам, расположенным несколько позади тех, которые использовались для «холодных» форсунок. Кроме того, отбираемый воздух также извлекался из компрессора и направлялся через каналы внутри фюзеляжа и крыльев к управляющим соплам, известным как «иглоуловители», расположенным на носовой части, хвосте и законцовках крыла самолета, которые использовались для стабилизации в воздухе. зависает. [53]
Самолет имел цельное плечевое крыло, установленное в верхней части фюзеляжа; Форма крыла постепенно меняется от обрезанного треугольного до полностью стреловидного , с расширенными передними кромками и разнесенными пилообразными удлинениями. [54] Также было принято полностью подвижное цельное хвостовое оперение, которое шарнирно крепилось к задней части фюзеляжа. P.1127 имел нетипичную конструкцию ходовой части, известную как трехколесная ходовая часть с «нулевой гусеницей» , которая выдерживала большую часть веса самолета на паре центрально установленных основных колес; Рулевое управление осуществлялось с помощью обычного носового колеса, а баланс обеспечивалась парой выносных опор, установленных на законцовках крыла . [54]
.jpg/1280px-Hawker_Siddeley_FGA.1_Kestrel_(27873975992).jpg)
P.1127 был оснащен полностью традиционными средствами управления полетом при эксплуатации в нормальном режиме полета; Чтобы избежать условий аэродинамического срыва при замедлении до малых скоростей, управление будет постепенно и автоматически передаваться реактивным форсункам или «иглоуловителям» за счет стравливания большего количества воздуха из компрессора по мере того, как сопла двигателя перемещаются в нижнее положение. [54] На всех самолетах была установлена система автоматической стабилизации; Необходимость такой функции спорна, поскольку бесчисленные переходы между вертикальным и горизонтальным полетом выполнялись при полностью отключенном оборудовании автостабилизатора. [54]
У P.1127 отсутствовало какое-либо встроенное вооружение, идеал тактической гибкости означал использование подкрыльевых точечных боеприпасов и оборудования, которое включало несколько 2-дюймовых (51-мм) ракетных батарей, 30-мм пушечные гондолы ADEN , и бомбы массой 1000 фунтов (450 кг) , напалм и сбрасываемые баки с увеличенной дальностью полета . [54] Прототипы были оснащены длинными носовыми приборными штангами, которые на «Кестреле» были заменены гораздо меньшими штангами на киле, чтобы вместо этого в носовой части можно было разместить тактическую камеру . Необычной особенностью P.1127 была установка напорной воздушной турбины в задней части фюзеляжа прямо перед килем для обеспечения питания вспомогательных служб в случае отказа двигателя. [54]
Данные самолетов Hawker с 1920 года [44] Hawker P.1127 и Kestrel [68]
Общие характеристики
Производительность
Вооружение
Связанные разработки
Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
Связанные списки
.png/1280px-Flag_of_the_United_States_(23px).png){kind=small}
