Авиация и космонавтика 2005 11

Интегральная конструкция планера обеспечивала высокое аэродинамическое качество и хорошие показатели по весовой отдаче конструкции.

Конструкция фюзеляжа самолета балочно-стрингерной схемы спроектирована с учетом правила площадей. Фюзеляж выполнен в основном из алюминиевых сплавов, в нижней хвостовой части фюзеляжа, в зоне действия реактивных струй двигателей, применено обшивка из титанового сплава. Между балкой центроплана и оперением применены лонжероны из стали, зо центропланом, в середине третьего отсека вооружения – двухстеночный усиленный шпангоут, выполненный из титанового сплава. К нему крепятся двигатели. Титан также использован в отсеке двигателей для противопожарных перегородок. Носовой и хвостовой обтекатели фюзеляжа и оперения выполнялись из полиамидного кварца, в форкиле применены композиционные материалы.

Силовая схема фюзеляжа образуется обшивкой, шпангоутоми и продольными балками. В силовой схеме предусмотрено большое число путей передачи нагрузок. Конструкция отличается большой плотностью силовых элементов – шаг шпангоутов составляет примерно 250 м.м по всей длине фюзеляжа.

Конструктивно- технологически фюзеляж состоит из нескольких основных секций, соединяемых технологически до установки поворотных частей крыла (консолей), хвостового оперения, гондол двигателей и шасси.

Носовая секция включает в себя носовой обтекатель, отсек РЛС, кабину экипажа, нишу уборки передней опоры шасси, отсек оборудования системы жизнеобеспечения и большой закабинный отсек БРЭО. (На первых машинах носовая секция делилась на три отдельных подсборки).

В следующей секции, простирающейся до центроплана, размещались два отсека вооружения, над отсеками проложены магистрали, а пространство между отсеками вооружения и бортами секции представляли собой топливные баки-отсеки. В наплывах крыла этой секции располагались РЛС бокового обзора и отсеки БРЭО.

В следующей за центропланом секции размещались третий отсек вооружения и ниши уборки основных опор шасси. Между отсеком вооружения и бортами секции располагались топливные баки-отсеки.

Отдельным агрегатом выполнялось центральная балка. Следующая секция фюзеляжа представляло собой почти целиком топливный бак, за ней шел отсек БРЭО и хвостовой конус фюзеляжа.

Кабина экипажа герметизированная, первоначально выполнялось как отдельный агрегат, включавший спасательную капсулу но четырех членов экипажа. В ходе развития проекта из-за сложностей с доводкой подобной системы спасения и экономии средств от спасательной капсулы отказались и перешли к кабине с четырьмя катапультируемыми сиденьями экипажа (пилот, второй пилот, оператор оборонительных систем, оператор ударных систем). Это позволило но каждой машине сэкономить

320000 долл. и 2270 кг массы. В кабине предусматривались место еще под двух человек и два спальных места. Имелся туалет.

При работах по спасательной капсуле использовался опыт, полученный при разработке подобной системы для самолета F-111.

Следует отметить, что системы спасения с использованием спасательных капсул при всей их заманчивости в части повышения безопасности спасения экипажа все-таки до настоящего времени не получили распространения в боевой авиации из-за их конструктивной сложности, большой массы и проблем в эксплуатации, хотя по ним и в США, и в СССР в свое время был выполнен большой объем робот применительно к использованию их на тяжелых самолетах- носителях.

Макет самолета В-1А

В СССР подобную спасательную капсулу разработчики туполевского ОКБ предполагали использовать в проекте Ту-135 в первой половине 60-х годов, но все закончилось на уровне НИРовских работ в связи с прекращением робот по проекту самолета.

Режим полета с большими дозвуковыми скоростями на малых высотах оказался в значительной степени расчетным для конструкции В-1, в частности для конструкции хвостового оперения. Однокессонный киль крепится к хвостовой части фюзеляжа. Консоли управляемого стабилизатора, имеющие в основном алюминиевую кессонную конструкцию, устанавливаются но стольную ось и поворачиваются в подшипниковых узлах или синхронно, или дифференциально для управления по тангажу и крену соответственно.

Нижняя секция руля направления и носовые поверхности, установленные на носовой части фюзеляжа, являются рабочими аэродинамическими поверхностями системы демпфирования упругих колебаний планера при полете на малых высотах. Как показали испытания моделей в аэродинамических трубах, носовые демпфирующие поверхности примерно на 40% снизили действующие но экипаж перегрузки при полетах в условиях турбулентности. Получение аналогичного положительного эффекта за счет увеличения жесткости конструкции дало бы прибавку массы самолета до 4,5 т, в то время как система демпфирования дала прибавку лишь в 225 кг.

По требованиям ВВС США максимальная взлетная масса самолета должна была оставаться в пределах 159-182 т (первая опытная машина на рулежке имела массу 179 т). При этом возросло удельная нагрузка на крыло (975 кг/кв.м), что ослабило реакцию самолета на порывы ветра на малых высотах. Машина стало более инертной и более приемлемой для полетов на малых высотах. Однако возрастание массы самолета привело к уменьшению потолка и дальности полета.

Весьма высокая удельная нагрузка на крыло самолета В-1 не только диктует более жесткие требования к управляемости, но и к увеличению значений взлетных и посадочных скоростей самолета. Это в значительной степени компенсируется использованием крыла изменяемой стреловидности с однощелевыми закрылками большой площади, а также секционированными предкрылками по всему размаху крыла. Управление стреловидностью крыла осуществлялось вручную, угол стреловидности в дозвуковом крейсерском полете – 25 град, в полете на малой высоте – 50- 55 град.

Поворотные консоли крыла имеют двухлонжеронный алюминиевый кессон с фрезерованными лонжеронами и нервюрами и цельными фрезерованными нижними и верхними плитами-панелями Проушины узла поворота консолей изготовлены из двойных пластин диффузионной сваркой, эти пластины имеют интегральные элементы жесткости, полученные машинной сборкой. Центральная балка крыла, воспринимающая как продольные нагрузки от фюзеляжа, так и поперечные от крыла, почти на 80% изготовлена из титана с помощью диффузионной сварки. Балка служит также для крепления основных стоек шасси и размещения топлива. Ее внутренние объемы представляют собой топливные баки-отсеки.

При проектировании узлов поворота крыла фирма Рокуэлл рассмотрела 35 проектов и использовала свой опыт разработки проектов СПС, а также опыт других американских фирм по созданию тактических самолетов с крылом изменяемой стреловидности. В конструкции поворотных узлов применено простоя схема передачи нагрузок. Подшипники узлов поворота стальные сферические. Привода поворотных узлов крыло развивают усилие до 450 тс и питаются от четырех гидросистем. Непосредственно привод осуществляется чорез винтовые шариковые преобразователи.

Органами управления и механизации крыла являются предкрылки, закрылки и интерцепторы. Предкрылки занимают весь размах поворотных частей крыла и отклоняются но 20 град, при взлете. Однощелевые выдвижные шестисекционные закрылки занимают значительную часть размаха поворотной части крыла. Закрылки отклоняются но 40 град. При стреловидности крыла более 20 град, две внутренние секции закрылка блокируются. При скорости более М-1 в убранном положении фиксируются также внешние интерцепторы на верхних поверхностях крыла, которые вместе с дифференциально отклоняемым стабилизатором обеспечивают управление по крену.