Гибкая палуба для реактивных самолетов – США

После рассказа о том, как дела с гибкими палубами обстояли в Великобритании юзер p-d-m раскрывает тему в США:

h-6539

Когда с началом эскалации советские бомбардировщики уничтожат все аэродромы в Европе то ответного удара дислоцированной там американской авиацией может не случится. Для избегания такого казуса в начале 50х в ВВС США придумали запускать самолеты возмездия с направляющих с помощью отделяемых ускорителей, а приземлять на легко развертываемые и мобильные “резиновые аэродромы”, те самые которые так же звались “гибкими палубами”. В таком режиме взлета-посадки шасси самолету не нужно, что дает ему серьезный выигрыш из за освободившейся массы, а стартовые позиции можно скрытно развернуть где-нибудь в лесу поближе к границе СССР. Так что и без советских бомбардировщиков концепция заслуживала внимания. Был план использовать в качестве машины для такой системы что-нибудь в классе NA B-45 Tornado, но тут подоспел Republic F-84 Thunderjet в варианте носителя ядерной бомбы (модификация F-84G) и в дальнейшем именно он стал претендентом номер один.

Программа ZELMAL, Zero Length Launch/Mat Landing стартовала в начале 50х, в ее рамках были проведены и запуски “нулевой длины”, и посадки на мат. Реализация была доверена фирме Martin. Потому что она как раз в это время занималась крылатой ракетой наземного старта Martin MGM-1 Matador, стартующей с помощью ускорителя с направляющих. И вес и габариты ракеты были приблизительно близки к таковым у Thunderjet’а. За резиновый мат отвечала Goodyear, потому что она разбиралась в резине.
И вот 15 декабря 1953 года на авиабазе Эдвардс, Калифорния был проведен первый запуск EF-84G. Обозначение “EF-84″ получали все экспериментальные “Тандерджеты” участвующие в разных программах: экспериментах с воздушной заправкой, с подвешиванием и пристыковываниям к стратегическим бомбардировщикам и прочее, но модификация “G” использовалась только в ЗЕЛМАЛе. Этот запуск был пока беспилотный. Старт производился с той же платформы-автоприцепа с которой запускали “Матадор”, разгонный блок тягой в 23500 кг был тоже от этой ракеты. Финиш был где-то в безлюдной пустыне с фатальным исходом для самолета. Второй запуск совершили 5 января 1954 года, с пилотом. Храбрецом стал летчик-испытатель Robert Turner. По его словам перегрузки были сравнимы с теми, что летчик испытывает при старте с катапульты авианосца – 3g, 3,5g. Посадили F-84 обычным образом на обычную ВВП. Уже 28 января был совершен следующий старт который прошел так же гладко и тем же порядком.

1. На этом самолете (s/n 51-1225) был проведен первый “зеро-пуск” с пилотом и первая посадка на мат по проекту ZELMAL

h-6542

К сожалению неизвестно как модифицировался “Тандержет” EF-84G под старт с рампы и посадку на маты. Ставили посадочный крюк, есть упоминания что внедрили систему автоматической уборки закрылков при зацеплении троса – дабы не повредить ни мата ни закрылков. Логично предположить что были внесены изменения в конструкцию для крепления разгонного блока от “Матадора” и для размещения самолета на рампе.

В один прекрасный момент решили что пора надуть аэродром и начать с ним работать. Посадочная площадка мата была размерами 245 на 25 метров и толщиной метр т.е. по длине/ширине она была почти в два раза больше британской. Но и EF-84G был существенно тяжелее “Вампира”, и скорость его приземления была в полтора раза выше. Система захвата самолета была та же – посадочный крюк ловил один аэрофинишер. Однако в процессе развертывания привезенного на нескольких грузовиках-трейлерах коврика оказалось что он спускает воздух и его отправили обратно фирме-поставщику. Первая посадка на мат произошла только 2 июня 1954 года, взлет при этом был сделан с рампы. Закончилась она плохо, хотя и не трагично – на месте пилота истребителя находился тот же испытатель Роберт Тернер, в процессе приземления (приматнения?) крюк пропорол весь коврик и в результате жесткой посадки он получил сильную травму позвоночника. Есть еще версия что неправильно сработала система автоматической уборки закрылков и они убрались еще до зацепления, и поэтому все пошло не так. Но впрочем первое не противоречит второму. Самолет был разбит и списан, а Тернер несколько месяцев восстанавливался. Вторая посадка на мат в декабре 54го прошла без разрушения самолета и вообще нормально, за исключением того что еще один летчик (George Rodney) чуть не сломал себе шею. Хотя пилот был надежно зафиксирован в кресле его голова от удара при приземлении рывком опускалась на грудь приводя к серьезной травме. Этот второй случай стал последним в ВВС, приземляться на резинодром больше не решились, и конечные три буквы сокращения “ZELMAL” отпали и больше никогда не воскрешались. А вот эксперименты с “нулевым стартом” продолжились и дальше, всего было выполнено 28 пусков “Тандерджетов” с рампы. Позже часть “ZEL” зажила самостоятельной жизнью став проектом ZEL, который заключался в запуске гораздо более тяжелого и продвинутого North American F-100 Super Sabre. Тот же фокус, видимо для закрепления материала, позже проделали с F-104.

2. Единственное найденное фото посадки EF-84G на мат. Это вторая попытка с пилотом George Rodney.

h-6541

В вариант EF-84G были переоборудованы: борт 51-1225 (бывший F-84G-15-RE) который разбил Тернер, и 51-694 (F-84G-1-RE) на котором совершил посадку Родней. Есть фото 51-867 на стартовой установке и упоминание о 51-769 (наверное это тот самый, который разбили в первом беспилотном запуске), оба переделаны из F-84G-1-RE.

5. Очень красочная картинка.

h-6540

6. Republic F-84G-1-RE Thunderjet Zero-Length-Launch at Edwards AFB, Jan. 13, 1955 (sn 51-867)

h-6544

h-6545

Когда британцы сажали “Вампиры” на надувную палубу их коллеги из BuAer (Bureau of Aeronautics) смотрели на них с завистью. Им тоже хотелось попробовать, но тогдашний директор Alfred M. Pride был категорически против этой идеи. После того как заслуженный адмирал в 1951 году ушел с этой должности в Бюро Аэронавтики началась разработка flexable deck, но как-то очень неторопливо. Когда осенью 1951го были сделаны первые шаги к началу ее воплощения, до первой посадки на нее было еще далеко. Фирме Grumman был заказан F9F специальной модификации, фирме Firestone Tire and Rubber Co – “гибкая палуба”.

h-6548

Главным фанатом идеи в BuAer был Capt.Sheldon W Brown, глава Отдела проектирования кораблей (BuAer Ship Installations (SI) division), который сумел выделить деньги авиафирмам-поставщикам палубных самолетов на исследование модифицированных под условия базирования на гибкой палубе ими поставляемых реактивных аэропланов. Плюс аналогичное изучение проходило в стенах самого Бюро. Итог:
Grumman G-98L (стадия между/рядом с F9F-9 Cougar и F11F Tiger) терял в весе почти две тонны – с 9980 до 8165кг, потолок возрастал на 1500м, а скорость на 0,1М. Про FJ-3 Fury в NA рассказали что он потеряет в весе 770кг без ухудшения характеристик. Chance Vought обещал уменьшение размеров и веса на 25-30% поскольку более легкому самолету понадобится и более легкий двигатель, а при уменьшении размеров на 10-15%% – рост скорости на 5-10 процентов. Northrop рассмотрел свой проект N-94 (требование OS-130) приспособленный для гибкой палубы, он мог брать на 1025кг меньше топлива при такой же скорости и радиусе действия, если на топливе не экономить то радиус вырастал с 555км до 630км, если экономить – то скорость могла вырасти до 1,63М. На авианосце типа Essex могло поместится 77 самолетов класса McDonnell F3H Demon вместо 56, а вес таких машин уменьшился бы с 13450кг до 9140кг.
Сам BuAer (Research Division) насчитал так: Вариант один – экономия в 2500кг. За счет отказа от шасси экономился вес, можно было перейти на менее мощный, более легкий и экономичный ТРД (с J48 вместо J57), а еще уменьшился размах крыла, да и вообще габариты, так что на авианосец влезало больше самолетов. Во втором варианте рассматривалась замена двух J46 на один J65, вес уменьшался на 2720кг, размах крыла на 1,2м, радиус увеличивался с 435км до, хм, 439 км.
Как видно арифмометры в начале 50х не простаивали, считая выигрыши от внедрения британского изобретения на американские авианосцы.

1. Специально оснащенный пилот F9F готов к посадке на резиновую палубу.

h-6554

В Великобританию, в Фарнборо оценить и попрактиковаться в посадке на гибкую палубу был откомандирован Norm Coutant, опытный летчик-испытатель Grumman. Он совершил то ли две [1], то ли восемь [2] посадок на резиновый аэродром, и отказался от дальнейших экспериментов со своим позвоночником. Его заменил более молодой и наивный John Norris, от фирмы Грумман, и Lt. John Moore, представитель ВМС США, пилот Naval Air Test Center (NATC). Именно оба этих храбрых парня с железными спинами продолжили испытания flex deck в ВМС США.
Все испытания ВМС проводили на своей авиабазе Patuxent River, штат Мэриленд, где находился уже упоминаемый NATC. Там компания Firestone Tire and Rubber развернула свою площадку, которая конструктивно повторяла британский образец. Официально она называлась Type I Flexible Deck. Её размеры 174 x 24 метра, как посадочная зона у авианосца, она состояла из 686 надувных “сосисок” диаметром 0,76 метров, объединенных в группы и уложенных в несколько рядов. На поверхность укладывались коврики из прорезиненной ткани, сверху на них наносилась силиконовая смазка. Аэрофинишер был устроен по британскому образцу, как и посадочная рампа. В общем никаких новшеств американцы из ВВС и ВМС в гибкую палубу не внесли, что немного странно.
Для опытов были взяты два Grumman F9F-7 Cougar с серийными номерами 130862 и 130863, внутрифирменное обозначение этой модификации – Model 94A. Заключалась она: в смене двигателя – вместо штатного для F9F-7 ТРД Allison J33F-16 поставили более мощный штатный для предыдущего варианта F9F-6 двигатель P&W J-48P-8; в появлении фальшдна – обширной по площади накладки на “живот” “Кугуара”, делающей его гладким, устойчивым при скольжении на матах и защищающем системы самолета внизу фюзеляжа, также увеличивалось расстояние между механизацией крыла в посадочной конфигурации и поверхностью резинодрома; еще закрепили предкрылки в выпущенном состоянии, и среднюю секцию закрылков в невыпущенном. По опыту сломанных спин пилотов ВВС пилота F9F жестко зафиксировали в кресле, привязав к нему все, что было дозволено анатомией летчика-испытателя и затрудняя спасение в случае катастрофы, особенно если она произошла над морем.
Ноу-хау моряков стала разработка прототипа тележки, на которую самолет краном опускался после посадки. Тележка могла управляться пилотом из кабины истребителя, имела тормозную систему. На ней летающая машина передвигалась по авианосцу, с ее помощью она устанавливалась на катапульту для взлета.

2. 7 февраля 1955 года. Вид на flexable deck в Patuxent River

h-6547

Первая посадка на резиновый коврик базы Патаксент-ривер был совершен 18 февраля 1955 года пилотом Грумман John Norris, и первая и все последующие девять его посадок прошли гладко и без происшествий. Следующие 13 поделили между собой пилоты NATC Lt. John Moore и Maj. Ralph Feliton. И тоже все нормально, хотя две из них прошли даже без дополнительной фиксации пилота, прошли без всяких проблем для здоровья испытателя. 6 июня 55го года была сделана финальное приземление на гибкую палубу по программе ВМС США. До испытаний на авианосце дело не дошло.

3. Раскадровка посадки “Кугуара”.

h-6550

4. Белый низ – накладное фальшдно.

h-6546

5. Тележка и истребитель на ней.

h-6549

6. Снятие F9F-7 с гибкой палубы.

h-6553

7. Устройство гибкой палубы от Firestone Tire and Rubber.

h-6552

8. Установка самолета с тележки на катапульту.

h-6551

Двести посадок британцев на flexable desk, установленной на авианосце HMS Warrior, показали что технология вполне имеет право на жизнь. Да, у гибкой палубы были свои недостатки, и британцы, и их заокеанские партнеры эти недостатки вполне осознавали, но приверженцами концепции они считались или некритическими или преодолимыми. В это послевоенное время формировался облик авианосца нового поколения, в котором отражался и опыт прошедшей войны, и новые реалии: ядерное оружие, реактивные двигатели, рост взлетного веса самолетов, изменение их конструкции, распространение и усовершенствование РЛС и пр. Простой геометрический рост размеров авианосцев не решал всех проблем, требовался новый подход. В США появился мало похожий на своих предыдущих собратьев авианосец-монстр United States, который стал ответом вызовам, правда неудачным. А Великобритания шла своим путем. Который включал в себя в том числе и использование гибкой палубы, наряду с другими великолепными изобретениями островной военно-морской мысли: трамплином, угловой палубой, установкой катапульт под углом в вертикальной плоскости, установка катапульт в ангарной палубе, посадочная полоса под вертикальным углом (самолеты садились в горку, как на раннем “Фьюресе”), паровые катапульты, и прочий креатив который, учитывая огромный технический риск и отсутствие денег невозможно было вот так вот взять, и реализовать в Соединенном Королевстве в виде серии капитал шипов. К тому же был еще один фактор – тесное сотрудничество британских и американских ВМС. Радикальный национальный авианосец стал бы несовместим с авианосцем США, его системами и авиагруппой, а в UK предусматривалось в случае большого конфликта тесное сотрудничество с US Navy, в частности использование палубных американских самолетов. Что по опыту войн было оправданно. Так что англичане к практической реализации каких-то своих высокобюджетных идей не приступали и начало 50х провели в ожидании – что будут делать американцы, попутно достраивая авианосцы военного времени класса Audacious, которые стали в будущем “Иглом” и “Арк Ройялем”. В том что Великобритании нужны новые большие современные АВ сомнений не было (Корейская война шла как-никак), неудача с “Мальтой” и ее тремя систершипами считалась досадным эпизодом и новички должны были стать компенсацией этой неудачи.

1. HMS Warrior с flexable desk.

h-6564

Ожидание не было пассивным, шло осмысливание опыта эксплуатации палубных самолетов с ТРД, обсуждение элементов новых кораблей, в т.ч. деталей применения гибкой палубы. 7 августа 1951 состоялось совещание о перспективах flexable desk с участием capt. D.R.F.Campbell (главный “продвигатель” новых технологий со стороны RN) и представителей RAE. Кэмпбелла интересовало каким должен быть самолет для гибкой палубы: с обычным шасси, без шасси, гидросамолет; что насчет безопасности и зависимости от погодных условий; должен ли посадкой реактивных самолетов управлять офицер управления посадкой или должны быть какие-то механические помощники. Вопросы RAE: какой должна быть техника захода на посадку; не прибавить ли тросов для аэрофинишера; должны ли самолеты парковаться после посадки на палубе или их надо убирать в ангар, и каким образом должно быть это проделано; нужен ли аварийный барьер; какие требования должны быть к офицеру посадки и пр. Вопросов – куча! Было определено что в силу особенностей работы ТРД все более актуальной становится техника захода на посадку “going round again”: если с поршневым двигателем пилот всегда мог просто оборвать работу мотора и посадить, или приложить, уж как получится, машину на палубу или о палубу, то с реактивным двигателем такое не проходило в силу инерционности его работы – если посадочный крюк не зацепился за трос какого-либо аэрофинишера то требовался заход на следующий круг. (Кстати, в практике испытаний британцами гибкой палубы были случаи когда при неправильно выполненной посадке “Метеор” спружинивало вверх, и у пилота получалось безопасно уходить на второй заход). Ну а если авианосец будут занимать припаркованные на палубе самолеты то на второй круг без уничтожения материальной части и жизней может не получиться зайти. Значит взлет и посадка должны быть разнесены по палубам – посадка на верхней, взлет с нижней. Ну а как еще по другому? Разве что сбоку. Кэмпбэлл что-то там такое “на салфетке” нарисовал, со смещенной вбок гибкой палубой. В сентябре этого же года мистер Lewis Boddington из RAE придумал нечто похожее, тоже для flexible deck. Так собственно родилась идея с угловой палубой, которая первое время была тесно связана с палубой гибкой. А теперь возвратимся назад к встрече августа 51го. Согласились что должна быть быстрая система переброски “прирезиневшихся” самолетов к лифту (боковому). Что от аварийного барьера избавится никак нельзя – вдруг, например, у самолета будут проблемы с крюком или он выработает все топливо. И что много аэрофинишеров всегда лучше одного.

2. Британский проект 1953 года с “гибкой палубой”. Интересна система перемещения по рельсам платформы с самолетом от матов к носовым катапультам.

h-6560

1 июля 1952 года британское Адмиралтейство принимало американскую делегацию из BuAer. Ей было рассказано про то что англичане думают про угловую палубу, показан запуск Sea Hawk с направляющих, показано приземление “Вампиров” поочередно на гибкую палубу в Фарнборо. Причем Вампиры шли друг за другом в количестве трех штук и с ковра их успевали убрать за 40 секунд с помощью лебедки, оттаскивающей их на 33 метра вперед. Обещалось уменьшение времени снятия до полуминуты при внедрении угловой палубы. Для американцев угловая палуба имела больший приоритет перед гибкой, а гибкая имела право на существование только совместно с угловой. И уже в декабре 52го авианосец USS Antietam типа Essex был спущен на воду после модернизации под угловую палубу. Конечно все изменения на нем были сделаны на скорую руку, но для экспериментов сойдет. Суперавианосцы Forrestal, которые в это время вовсю строились, уже при рождении получили угловую палубу, хотя при зачатии они более походили на United States. Головной корабль этого типа был заказан 12 июля 1951 года, заложен 14 июля 1952, спущен на воду 11 декабря 1954 и вступил в строй 1 октября 1955. И никакой гибкой палубы на нем не было и наверняка никогда не планировалось как и на его систершипах. К концу 1955 года в BuAer оптимизм насчет светлого будущего flexable deck сменился меньшим оптимизмом. Глобальное распространение этой идеи на весь US Navy уже представлялось невозможным, пришло понимание что затраты только на одну инфраструктуру будут очень большими. И тогда появилась менее радикальная концепция, обещающая дать новую жизнь CVE и CVL – эскортным и легким авианосцам.

3. USS Forrestal в первоначальном виде.

h-6559

Она заключалась в использовании оснащенных гибкой палубой, высокопроизводительной катапультой и сверхзвуковыми истребителями легких авианосцев в качестве элемента заслона от советских стратегических бомбардировщиков. Концепцию использования CVL/CVE BuAer дало развивать фирме Convair, видимо рассчитывая на ее энтузиазм в деле пристраивания своего детища F2Y Sea Dart. Который начал рассматриваться как перспективный для flex deck еще до своего первого полета – как-никак единственный реактивный сверхзвуковой истребитель без шасси, в 1955 был заказан некий обтекатель для “Си Дарта” который позволил бы гидросамолету садится на резиновую палубу. Непонятно однако, сохранял бы при этом истребитель возможность приводняться. По идее “Конвэра” “гибкие” авианосцы должны занимать место в первой линии ПВО, прикрывающей США с морских направлений (BarPac и BarLant), вместе с судами радиолокационного наблюдения типа Guardian, переделанными под аналогичные цели фрегатами и самолетами ДРЛО. Функциями “Си Дартов” был не перехват бомбардировщиков, а скорее доразведка, необходимая при тогдашнем уровне развития РЛС: подлететь поближе к обнаруженной радаром цели, посмотреть кто летит, сосчитать сколько летит и т.д. Для таких задач на “резиновом авианосце” не требовалась большая авиагруппа. Есть [] упоминания о сохранившейся картинке авианосца по проекту “Конвэра” – это CVE типа Casablanca, большую часть палубы которого занимают посадочные матрацы и где-то сбоку притулилась длинная катапульта. Ожидалось что при таком использовании гибкой палубы и безшассийных самолетов не понадобится особо много сухопутных “гибких аэродромов” и затраты на развертывание инфраструктуры выйдут небольшими.
Помимо Convair над истребителем аналогичного (или близкого) назначения работала фирма Grumman. Проект Design 113 представлял собой Grumman F11F-1F Super Tiger (G-98J), но без шасси. В таком варианте и под те цели что для него планировались он полегчал бы аж на 1950 кг: 645 кг за счет шасси и его систем, 805кг за счет меньшего запаса топлива и 500кг – уменьшение габаритов.
В декабре 55го в стенах BuAer нарисовали проект с двумя ТРД J79, с нагрузкой из двух УР “воздух-воздух” средней дальности Sparrow во внутренних отсеках и со скоростью в 2М на высоте 18км.

В начале 56го в США уже было совсем понятно что гибкая палуба в будущее не пойдет. Главный лоббист capt.Brown из BuAer ушел, авиафирмы не высказывали прежнего энтузиазма (если он вообще был), и в середине 56го на flexable deck был поставлен крест. В Великобритании это случилось на полгода раньше – в январе 56го, хотя активные работы по теме видимо не велись уже года три-четыре. Как и проектирование большого авианосца – т.н. “1952 fleet aircraft carrier” почил в бозе по окончанию Корейской войны, интерес сместился к более дешевым решениям.

Идея flexable (carpet) desk кажется сегодня абсурдной и авантюрной. Но тем не менее в конце 40х-начале 50х были большие резоны ее развивать и попробовать на практике. И вот на промежуток времени где-то в четыре-пять лет сложился треугольник технологий “реактивный самолет – угловая палуба – гибкая палуба” из которого последнее звено оказалось самым слабым и вылетело на обочину истории. Помимо всех недостатков этой идеи, перечисленных в “Гибкая палуба. Часть 1″ можно назвать еще два фактора, забивших в нее гвоздь: совершенствование ТРД – увеличение тяги, повышение экономичности и пр; и внедрение на ТРД форсажной камеры. И еще появление перспектив на создания нормальных реактивных СВВП.
Например в [1] есть высказывания (брошюра написана летчиком-испытателем Grumman) что американцам не надо было заниматься “гибкой палубой”, калечить своих пилотов и тратить деньги налогоплательщиков т.к. все ее косяки уже были выявлены британцами, доступ к информации у американцев был полный, и все это распил бабла. Ну может и так, зато американские потуги окончательно закрыли “гибкую палубу”.

4. Радикальный британский авианосец с гибкой палубой.

h-6565

5. Упоминаемый ранее проект Grumman G-98L от 15.02.1955.

h-6561

6. Capt.D.R.F.Campbell, Director of Naval Aircraft Development and Production, Ministry of Supply.

h-6563

Источники:
1. Corwin “Corky” Meyer. Naval Fighters #66. Grumman F9F Cougar
2. Norman Friedman. Fighters over the Fleet: Naval Air Defence from Biplanes to the Cold War
3. Michel van Pelt. Rocketing Into the Future: The History and Technology of Rocket Planes
4. David Watkins. The History of the De Havilland Vampire
5. Tommy Thomason. U.S. Naval Air Superiority: Development of Shipborne Jet Fighters 1943-1962
6. Thomas C. Hone. Norman Friedman. Mark D. Mandeles. The Development of the Angled-Deck Aircraft Carrier—Innovation and Adaptation
7. и т.д.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>