YF-12A: Американский экспериментальный перехватчик

Введение

Американский прототип истребителя-перехватчика

{|Infobox aircraft type
|type= Истребитель-перехватчик
|manufacturer= Lockheed Corporation
|designer=
|first flight= 7 августа 1963 г.
|introduced=
|retired=
|status= Проект закрыт
|primary user= Военно-воздушные силы США
|more users= NASA
|produced=
|number built= 3
|unit cost= 15–18 миллионов долларов США (прогнозируемая стоимость). После снятия с вооружения ВВС США самолёт некоторое время использовался NASA в качестве исследовательского, для разработки ряда значительных усовершенствований в системах управления будущими сверхзвуковыми самолётами.

Проектирование и разработка

В конце 1950-х годов ВВС США искали замену перехватчику F-106 Delta Dart. В рамках программы Long Range Interceptor Experimental (LRI X) был выбран североамериканский XF-108 Rapier – перехватчик, способный развивать скорость 3 Маха. Однако программа F-108 была отменена Министерством обороны в сентябре 1959 года. В это время подразделение Skunk Works компании Lockheed разрабатывало разведывательный самолет A-12 для Центрального разведывательного управления США (ЦРУ) в рамках программы Oxcart. Келли Джонсон, руководитель Skunk Works, предложил создать версию A-12 под названием AF-12; ВВС США заказали три AF-12 в середине 1960 года. AF-12 занимали седьмой, восьмой и девятый слоты на сборочной линии A-12 и были обозначены как перехватчики YF-12A. Основные изменения заключались в модификации носовой части A-12 путем обрезки килей для размещения огромного радара управления огнем Hughes AN/ASG-18, первоначально разработанного для XF-108, с двумя инфракрасными датчиками обнаружения и сопровождения целей, встроенными в переднюю кромку киля, а также в добавлении второй кабины для члена экипажа, управляющего радаром управления огнем системы ракет "воздух-воздух". Эти изменения существенно повлияли на аэродинамику самолета, потребовав установки подфюзеляжных килей под фюзеляжем и гондолами двигателей для обеспечения стабильности. Три из четырех отсеков, ранее использовавшихся для размещения разведывательного оборудования A-12, были переоборудованы для несения ракет Hughes AIM-47 Falcon (GAR-9). Первый YF-12A совершил полет 7 августа 1963 года. Президент Линдон Джонсон объявил о существовании самолета 24 февраля 1964 года. В своей речи Джонсон назвал самолет A-11 – название для двухместной конфигурации. Объявление о YF-12A было сделано частично для того, чтобы продолжить сокрытие A-12, его все еще секретного предшественника; любые наблюдения за самолетами A-12 ЦРУ/ВВС, базирующимися в Зоне 51 в Неваде, могли быть приписаны хорошо известным YF-12A ВВС, базирующимся на авиабазе Эдвардс в Калифорнии. 14 мая 1965 года ВВС США разместили производственный заказ на 93 F-12B для своего Командования воздушной обороны (ADC). Однако министр обороны Роберт Макнамара в течение трех лет подряд не выделял финансирование из-за расходов, связанных с войной во Вьетнаме.

In the late 1950s, the United States Air Force (USAF) sought a replacement for its F 106 Delta Dart interceptor. As part of the Long Range Interceptor Experimental (LRI X) program, the North American XF 108 Rapier, an interceptor with Mach 3 speed, was selected. However, the F 108 program was canceled by the Department of Defense in September 1959. During this time, Lockheed's Skunk Works was developing the A 12 reconnaissance aircraft for the U. S. Central Intelligence Agency (CIA) under the Oxcart program. Kelly Johnson, the head of Skunk Works, proposed to build a version of the A 12 named AF 12 by the company; the USAF ordered three AF 12s in mid 1960. The AF 12s took the seventh through ninth slots on the A 12 assembly line; these were designated as YF 12A interceptors. The main changes involved modifying the A 12's nose by cutting back the chines to accommodate the huge Hughes AN/ASG 18 fire control radar originally developed for the XF 108 with two infrared search and track sensors embedded in the chine leading edge, and the addition of the second cockpit for a crew member to operate the fire control radar for the air to air missile system. The modifications changed the aircraft's aerodynamics enough to require ventral fins to be mounted under the fuselage and engine nacelles to maintain stability. Three of the four bays previously used to house the A 12's reconnaissance equipment were converted to carry Hughes AIM 47 Falcon (GAR 9) missiles. The first YF 12A flew on 7 August 1963. President Lyndon B. Johnson announced the existence of the aircraftJohnson's speech named the plane A 11, the name for the two seat design. on 24 February 1964. The YF 12A was announced in part to continue hiding the A 12, its still secret ancestor; any sightings of CIA/Air Force A 12s based at Area 51 in Nevada could be attributed to the well publicized Air Force YF 12As based at Edwards Air Force Base in California. On 14 May 1965, the Air Force placed a production order for 93 F 12Bs for its Air Defense Command (ADC). However, Secretary of Defense Robert McNamara would not release the funding for three consecutive years due to Vietnam War costs.

Испытания ВВС

Во время летных испытаний YF-12A установил рекорд скорости и рекорд высоты в 80 257,86 футов (24 463 м), оба – 1 мая 1965 года. Ракета не имела боевой части, но всё же сумела непосредственно поразить B-47, отделив 4 фута (1 м) от его хвостовой части. ВВС сочли это успехом и заказали 96 самолетов, выделив первоначальный бюджет в 90 миллионов долларов на дальнейшие испытания, однако министр обороны Макнамара заблокировал эти средства и 23 ноября 1967 года направил их на гораздо менее успешную программу F-106X, которая едва не провалилась. Успешная ракета AIM-47 Falcon была увеличена в размерах и улучшена по характеристикам, став ракетой AIM-54 Phoenix для истребителя F-14 Tomcat. Радар AN/ASG-18 был модернизирован до AN/AWG-9 и APG-71, что позволило отслеживать несколько целей одновременно. Один из летчиков-испытателей ВВС, Джим Ирвин, впоследствии стал астронавтом NASA и побывал на Луне. Программа была закрыта после отмены производства F-12B, но YF-12 продолжали эксплуатироваться в течение многих лет ВВС США и NASA в качестве исследовательских самолетов.

Испытания НАСА

На начальном этапе программы испытаний были поставлены задачи, направленные на ответы на ряд вопросов, связанных с реализацией проекта B-1. Цели ВВС включали изучение возможностей его применения в тактической обстановке, а также отработку вопросов управления сверхзвуковыми самолетами с использованием системы воздушного раннего предупреждения и управления (AWACS). Тесты, проводимые NASA, должны были ответить на вопросы о влиянии характеристик воздухозаборника двигателя на взаимодействие фюзеляжа и силовой установки, шуме пограничного слоя, теплообмене при высоких значениях числа Маха и поддержании высоты на сверхзвуковых скоростях. Бюджет NASA на 2,5-летнюю программу составил 14 миллионов долларов США (~$ в). Изначально YF-12 и SR-71 испытывали серьезные проблемы с управлением, затрагивавшие как работу двигателей, так и физическое управление самолетом. Аэродинамические испытания в NASA Dryden и исследовательские полеты на YF-12 позволили разработать компьютерные системы, которые практически полностью решили эти проблемы. Испытания выявили, что вихри, образующиеся на носовой части, мешают поступлению воздуха в двигатели, что привело к разработке компьютерной системы управления воздушными обходами двигателя. Также была разработана компьютерная система для предотвращения срыва потока, что значительно повысило устойчивость самолета. Кроме того, была создана бортовая вычислительная программа под названием Central Airborne Performance Analyzer (CAPA), которая передавала данные о работе двигателей пилотам, информировала их о любых неисправностях или проблемах с производительностью и указывала на степень серьезности возникающих неполадок. Другая система, Cooperative Airframe Propulsion Control System (CAPCS), значительно улучшила управляемость сверхзвуковых самолетов в полете. На таких высоких скоростях даже незначительные изменения направления движения приводили к смещению самолета на тысячи футов, а также часто сопровождались резкими изменениями температуры и давления. CAPCS уменьшил эти отклонения в 10 раз. В целом, улучшения позволили увеличить дальность полета SR-71 на 7 процентов. YF-12A, AF Ser. No. 60-6936 был потерян 24 июня 1971 года из-за пожара в полете, вызванного разрушением топливопровода; оба пилота катапультировались в безопасном месте к северу от авиабазы Эдвардс. YF-12A, AF Ser. No. 60-6935 – единственный сохранившийся YF-12A; он был извлечен из хранения в 1969 году для проведения совместного исследования ВВС США и NASA в области технологии сверхзвукового крейсерского полета, а затем 17 ноября 1979 года перевезен в Национальный музей ВВС США на авиабазе Райт-Паттерсон недалеко от Дейтона, штат Огайо. Значение звукового давления от ударной волны YF-12 в реальных условиях полета составляло от 33,5 до 52,7 Н/м2 (0,7–1,1 фунт/фут2), при этом значения ниже 48 Н/м2 считались «низкими».

The initial phase of the test program included objectives aimed at answering some questions about implementation of the B 1. Air Force objectives included exploration of its use in a tactical environment, and how airborne early warning and control (AWACS) would control supersonic aircraft. The Air Force portion was budgeted at US$4 million. The NASA tests would answer questions such as how engine inlet performance affected airframe and propulsion interaction, boundary layer noise, heat transfer under high Mach conditions, and altitude hold at supersonic speeds. The NASA budget for the 2.5 year program was US$14 million (~$ in ). The YF 12 and SR 71 originally suffered from severe control issues that affected both the engines and the physical control of the aircraft. Wind testing at NASA Dryden and YF 12 research flights developed computer systems that nearly completely solved the performance issues. Testing revealed vortices from the nose chines interfering with intake air, which led to the development of a computer control system for the engine air bypasses. A computer system to reduce unstarts was also developed, which greatly improved stability. They also developed a flight engineering computer program called Central Airborne Performance Analyzer (CAPA) that relayed engine data to the pilots and informed them of any faults or issues with performance and indicated the severity of malfunctions. Another system called Cooperative Airframe Propulsion Control System (CAPCS) greatly improved the control of supersonic aircraft in flight. At such high speeds even minor changes in direction caused the aircraft to change position by thousands of feet, and often had severe temperature and pressure changes. CAPCS reduced these deviations by a factor of 10. The overall improvements increased range of the SR 71 by 7 percent. YF 12A, AF Ser. No. 60 6936 was lost on 24 June 1971 due to an in flight fire caused by a failed fuel line; both pilots ejected safely just north of Edwards AFB. YF 12A, AF Ser. No. 60 6935 is the only surviving YF 12A; it was recalled from storage in 1969 for a joint USAF/NASA investigation of supersonic cruise technology, and then flown to the National Museum of the United States Air Force at Wright Patterson Air Force Base near Dayton, Ohio on 17 November 1979. The YF 12 had a real field sonic boom overpressure value between 33.5 and 52.7 N/m2 (0.7 to 1.1 lb/ft2) – below 48 was considered "low".

Варианты

YF 12A Предсерийная версия. Было построено три экземпляра. F 12B Серийная версия YF 12A с различными улучшениями, такими как увеличенная боевая дальность с 1200 до 1350 морских миль и усовершенствованная система управления огнем с увеличенной дальностью обнаружения бомбардировщиков со 100 до 125 миль; программа была отменена до начала производства. YF 12C Вымышленное обозначение для SR 71, предоставленного NASA для проведения летных испытаний. Обозначение YF 12 использовалось для сокрытия информации о SR 71 от общественности. С 1971 по 1978 год самолет 61 7951 был временно передан NASA от ВВС под обозначением "YF 12C #06937".

Аварии и инциденты

24 июля 1971 года YF 12A 60 6936 (№ 1003) потерпел крушение в результате аварии вблизи авиабазы Эдвардс, штат Калифорния, США.