Британские экспериментальные самолёты с вертикальным взлётом и посадкой.

Введение

Британский экспериментальный самолет с вертикальным и коротким взлетом и посадкой (V/STOL)

|тип= Экспериментальный самолет с вертикальным и коротким взлетом и посадкой (V/STOL)
|страна происхождения= Великобритания
|производитель= Hawker Aviation, Hawker Siddeley
|конструктор= Сидни Кэмм, Ральф Хупер
|первый полет= 19 ноября 1960 года (P.1127), 7 марта 1964 года (Kestrel)
|введен в эксплуатацию =
|снят с эксплуатации =
|статус =
|основной пользователь= Королевские ВВС
|другие пользователи= Министерство обороны США/NASA, Военно-воздушные силы Германии
|выпущено =
|количество построенных= 6 P.1127, 9 Kestrel. К середине 1950-х годов также рассматривалась возможность применения подобных технологий к коммерческим авиалайнерам, поэтому ценность разработки работоспособных систем вертикального взлета и посадки оценивалась как значительная. Однако даже в ту эпоху немногие компании предполагали, что самолет с вертикальным взлетом и посадкой (VTOL) будет реалистично совместим с характеристиками высокопроизводительных военных самолетов. Проект предусматривал использование поворотных холодных реактивных струй, расположенных по обе стороны от компрессора, и "горячей" струи, направляемой через обычный центральный выхлопной канал. Изначальная концепция двигателя, получившего название "Пегас", принадлежала Мишелю Вибо, французскому авиационному консультанту. Компания Bristol внесла несколько адаптаций и улучшений, чтобы уменьшить размер и вес по сравнению с первоначальной концепцией Вибо. Примерно в то же время, когда Хупер работал над проектом, компания Hawker занималась разработкой истребителя, который должен был заменить Hawker Hunter и получил обозначение P.1121. Однако P.1121 был отменен вскоре после публикации Белой книги по обороне 1957 года, в которой предлагалось изменить политику в сторону ракет и отказаться от пилотируемых самолетов. В связи с этой отменой компания Hawker получила в распоряжение ресурсы для нового проекта и решила изучить возможность использования перспективного двигателя "Пегас" в качестве основы для нового военного самолета, соответствующего действующим спецификациям НАТО, которые предусматривали создание нового легкого истребителя тактической поддержки для замены Fiat G.91. Особое внимание уделялось соответствию требованиям спецификации по характеристикам и нагрузке. По словам главнокомандующего авиацией сэра Патрика Хайна, интерес Hawker мог быть также вызван наличием Требования авиационного штаба 345, которое предусматривало создание истребителя с вертикальным и коротким взлетом и посадкой (V/STOL) для Королевских ВВС (RAF). Авиационный автор Фрэнсис К. Мейсон выразил противоположную точку зрения, заявив, что решение Hawker было принято независимо от инициатив британского правительства, и что проект P.1127 был в первую очередь основан на требованиях НАТО.

{|Infobox aircraft type
|type= Experimental V/STOL aircraft
|national origin= United Kingdom
|manufacturer= Hawker Aviation Hawker Siddeley
|designer= Sydney CammRalph Hooper
|first flight= 19 November 1960 (P.1127) 7 March 1964 (Kestrel)
|introduced =
|retired =
|status =
|primary user= Royal Air Force
|more users= US Department of Defense/NASA German Air Force
|produced =
|number built= 6 P.1127s 9 Kestrels In addition to military applications, the prospect of applying such technology to commercial airliners was also viewed with considerable interest by the mid 1950s, thus the value of developing viable vertical take off systems was judged to be substantial. However, even during this era, few companies had envisioned that a VTOL aircraft would also be realistically compatible with the characteristics of high performance military aircraft. The projected fan jet harnessed rotatable cold jets which were positioned on either side of the compressor along with a 'hot' jet which was directed via a conventional central tailpipe. The original concept upon which the engine, which had been named Pegasus, was based came from Michel Wibault, a French aviation consultant. Several adaptions and enhancements were made by Bristol to reduce size and weight over Wibault's original concept. Around the same point as Hooker's approach, Hawker had been working upon the development of a replacement fighter aircraft for the Hawker Hunter, designated as the P.1121. However, the P.1121 was cancelled shortly after the publishing of the 1957 Defence White Paper, which had advocated a policy shift away from crewed aircraft and towards missiles. In light of this cancellation, Hawker found itself with the available resources to commit to a new project, and thus decided to study the use of the projected Pegasus engine as a basis for a new military aeroplane that would be able to conform with an active NATO specification that sought a new Light Tactical Support Fighter to replace the Fiat G.91. Particular attention was paid to meeting the specification's performance and load requirements. According to Air Chief Marshal Sir Patrick Hine, Hawker's interest may have also been stimulated by the presence of Air Staff Requirement 345, which sought a V/STOL ground attack fighter for the Royal Air Force (RAF). Aviation author Francis K. Mason expressed a contrary view, stating that Hawker's decision to proceed was independent of British government initiatives, and that the P.1127 project was primarily based upon the NATO requirement instead.

Происхождение

Старший инженер проекта Ральф Хупер из Hawker незамедлительно приступил к разработке первоначальной компоновки теоретического самолета, чтобы использовать возможности двигателя «Пегас», опираясь на данные, предоставленные компанией Bristol. В процессе разработки широко использовались физические модели; для одной серии испытаний с обдувом струями воздуха смеси сфокусированного горячего и холодного воздуха направлялись на наземные платформы для имитации эффекта земли при взлете. На протяжении всей разработки Кэмм постоянно подчеркивал важность простоты конструкции, отмечая, что «усложнение ведет к росту затрат, затем к отмене и, в конечном итоге, к краху». В конце 1958 года технические советники НАТО отметили быстрый прогресс проекта P.1127 и начали продвигать идею ускорения разработки самолета, а также предложения о том, чтобы страны-участницы отказались от следующего поколения истребителей поддержки в пользу перспективного P.1127. В Великобритании поддержка программы также росла в штабе Королевских ВВС, и с января 1959 года часто ходили слухи о заказе Министерством снабжения двух прототипов P.1127, а также о разработке технического задания Министерством авиации вокруг этого проекта. Содействие в исследованиях также оказывалось со стороны США, включая серию испытаний в аэродинамической трубе, проведенных Исследовательским центром Лэнгли НАСА с использованием уменьшенных моделей, которые продемонстрировали приемлемые летные характеристики. В марте 1959 года совет директоров компании (тогда Hawker Siddeley) принял решение о частном финансировании двух прототипов P.1127. В феврале 1959 года Hawker практически завершил все конструкторские работы и передал весь объем работы по производственному проектированию в Экспериментальное конструкторское бюро компании в Кингстоне, Лондон. Однако среди сотрудников штаба ВВС были и критики проекта, которые, как правило, не одобряли P.1127 из-за его дозвуковой скорости, предпочитая сверхзвуковые самолеты; Мейсон считает, что это стало причиной значительной задержки в выдаче контракта компании Hawker. 23 июля 1959 года Hawker санкционировал применение максимальных усилий для завершения разработки P.1127.

Senior project engineer Ralph Hooper at Hawker promptly set about establishing an initial layout for a theoretical aircraft to take advantage of the Pegasus engine, using data provided by Bristol. The development process had involved extensive use of physical models; for one series of blowing trials, mixtures of focused hot and cold air were directed onto ground platforms to simulate the ground effect upon take off. Throughout the development, Camm heavily emphasised the importance of the design's simplicity, observing that "Sophistication means complication, then in turn escalation, cancellation, and finally ruination". During late 1958, the rapid progress of the P.1127 project had been noticed by technical advisors at NATO, who began promoting the acceleration of the aircraft's development and that member nations should skip over the next generation of support fighters in favour of the emergent P.1127 instead. In Britain, support for the program was also growing within the British Air Staff, from January 1959 onwards, rumours of a pair of P.1127 prototypes being ordered by the Ministry of Supply alongside those of an Air Ministry specification being drafted around the project frequently echoed. Research assistance was also provided by the U. S., including a series of wind tunnel tests conducted by NASA's Langley Research Center using sub scale models, which demonstrated acceptable flight characteristics. In March 1959, the company's board of directors (Hawker Siddeley then) decided to privately fund two P.1127 prototypes. In February 1959, Hawker had completed practically all of the design work and thus passed the entirety of its manufacturing design work to the company's Experimental Design Office at Kingston, London. However, there were critics amongst the Air Staff of the project, typically disliking the P.1127 for its subsonic speeds, favouring supersonic capable aircraft instead; Mason attributes this as having caused considerable delay in the issuing of a contract to Hawker. On 23 July 1959, Hawker authorised the application of maximum effort to complete the development of the P.1127.

П.1127

15 июля 1960 года первый прототип ударного самолета с вертикальным взлетом и посадкой "P.1127 Prototype V/STOL Strike Aircraft", серийный номер XP831, был доставлен на аэродром Дансфолд в графстве Суррей для начала статических испытаний двигателя. 13 февраля 1961 года XP831 совершил свой первый обычный полет, который выполнял Билл Бедфорд и продолжался 22 минуты. Вскоре после этого XP831 был оснащен новой моделью двигателя "Пегас", способной развивать тягу, перед началом новых испытаний зависания в мае 1961 года. В июне XP831 достиг еще одной важной вехи в программе, совершив первый переход от вертикального зависания к горизонтальному полету, первоначально пролетев вдоль взлетно-посадочной полосы Дансфолда на высоте 50 метров. Продолжавшиеся испытания двух прототипов позволили сократить разрыв между вертикальным взлетом и полетом, что было достигнуто 8 сентября 1961 года. В течение этого периода быстро разрабатывались улучшенные модели двигателя "Пегас", такие как "Пегас-3", способный развивать тягу 15 000 фунтов (67 кН). Помимо усовершенствованных силовых установок, первые четыре прототипа P.1127 были довольно похожи; пятый прототип, XP980, получил более высокий киль и отрицательный угол V хвостового оперения, которые впоследствии использовались в серийном Harrier. Четвертый аппарат частично использовался для ознакомления пилотов-испытателей компании Hawker с типом самолета. Последний P.1127, XP984, получил крыло со стреловидностью. Первые три P.1127 потерпели крушение, второй и третий произошли в ходе разработки. В 1963 году первый прототип, XP831, потерпел крушение на Парижском авиашоу; причиной аварии стала частица грязи в воздушных линиях управления соплом двигателя, которая привела к заклиниванию сопел. XP831 был впоследствии полностью отремонтирован и возобновил летные испытания. Все пилоты выжили.

Кестрель FGA.1

К концу 1961 года Hawker удалось продемонстрировать состоятельность своей конструкторской концепции, несмотря на отсутствие поддержки со стороны Королевских ВВС и незначительную помощь со стороны государственной службы. В начале 1962 года официальная поддержка появилась в лице отдела оперативных требований Министерства авиации, который обратился в Казначейство с просьбой санкционировать закупку партии из девяти серийных самолетов для опытной эксплуатации подразделением, находящимся в ведении Центрального истребительного управления на авиабазе RAF West Raynham. Учитывая проявленный интерес со стороны представителей США и Западной Германии, британское правительство предложило этим странам сотрудничество в проекте и софинансирование. Девять самолетов были заказаны как Kestrel FGA.1, по сути являясь улучшенной версией P.1127. 7 марта 1964 года XS688 совершил свой первый полет под управлением Билла Бедфорда. Фюзеляж был модифицирован для установки более мощного двигателя Pegasus 5 тягой 85 кН, как на прототипе XP984 P.1127/Kestrel, а также внесены другие изменения, такие как установка ультравысокочастотной (UHF) радиосвязи и различного бортового оборудования в отсеке в хвостовой части фюзеляжа. Летный состав эскадрильи состоял из высококвалифицированных пилотов; перед полетами на Kestrel каждый проходил недельный курс наземной подготовки на предприятии Bristol и недельный курс наземной подготовки в Дансфолде, после чего следовал трехчасовой перелет под руководством Билла Бедфорда. Данный режим эксплуатации (STOVL) был признан оптимальным. Также проводились испытания по взлету и посадке с грунтовых аэродромов на расположенной поблизости авиабазе RAF Bircham Newton, где самолет продемонстрировал способность преодолевать заболоченную местность и взлетать с различных временных покрытий. Во время испытаний один самолет был потерян, когда пилот попытался выполнить обычный взлет с включенным стояночным тормозом.

Шесть из восьми сохранившихся опытных самолетов (три, выделенных США, и те, что были выделены Германии) были переданы в США. Один из двух оставшихся британских Kestrel был прикреплен к Экспериментальному подразделению слепой посадки (BLEU) в RAE Bedford, а другой, XS693, был отправлен в Blackburn для модификации с целью установки модернизированного двигателя Pegasus 6. Помимо усиления конструкции, были внесены изменения во входное устройство двигателя, которое на протяжении всей серии P.1127 и Kestrel имело надувной ободок для сглаживания потока воздуха при взлете и посадке, когда самолет находился почти в неподвижном состоянии. Возникали опасения относительно срока службы этих устройств, поэтому они были заменены на обычные клапаны с отсосом. Опыт, полученный в ходе морских испытаний на борту десантного авианосца HMS Bulwark в 1966 году, убедил руководителей проекта в необходимости замены магния на менее реактивные материалы во всех элементах конструкции Kestrel, а также в будущих прототипах и серийных самолетах. Kestrel стал прототипом для предсерийных Harrier.

P.1127 (RAF)

В 1961 году НАТО опубликовало Базовое военное требование 3 (NBMR 3), которое определяло самолет с вертикальным взлетом и посадкой (VTOL), при этом обладающий сверхзвуковой производительностью, сравнимой с самолетом, таким как F-4 Phantom II, и возможностями вертикального взлета и посадки. После закрытия проекта P.1154 Королевские ВВС приступили к изучению возможности прямой модернизации Kestrel для серийного производства; в связи с этим было выпущено требование ASR 384, предусматривающее создание ударного реактивного самолета с коротким и вертикальным взлетом и посадкой (V/STOL), известного как P.1127 (RAF). В конце 1965 года Королевские ВВС разместили заказ на шесть предсерийных самолетов P.1127 (RAF). 31 августа 1966 года первый из этих самолетов P.1127 (RAF) совершил свой первый полет. В начале 1967 года компания Hawker Aviation официально получила заказ на 60 серийных самолетов; в это время самолет получил обозначение Harrier GR.1. Harrier стал успешным самолетом на вооружении Великобритании и экспортировался в ряд стран, где часто использовался как самолет, базирующийся на авианосцах.