YF-23 Многоцелевой истребитель

Проект создания усовершенствованного тактического истребителя был задуман в первые годы правления администрации Рейгана. На рассмотрение комиссии был представлен чертеж будущего самолета, который в полной мере мог отвечать высоким новым требованиям. Конкурентом выступала компания "Локхид” со своим самолетом YF-22

Фюзеляж самолета YF-23A сочетает в себе требования малой заметности и высокой аэродинамической эффективности, обеспечивая высокий коэффициент рассеяния радиолучей. Самолет YF-23A обладает более длинным и узким фюзеляжем по сравнению с YF-22A компании "Локхид”. Главная несущая конструкция фюзеляжа, измеренная от стабилизатора до фронтальной части кабины, примерно на 2 метра длиннее чем у самолета YF-22A. Профиль YF-23A напоминает профиль высокоскоростного самолета-разведчика SR-71 компании "Локхид”. Рассматривая самолет со всех сторон можно увидеть длинную, высокую носовую часть, располагающуюся между двумя широко расставленными обтекателями двигателя.

Носовая часть самолета состоит из кабины, шасси, электроники и отсека для размещения оружия. Обтекатели двигателя, установленные в самолете YF-23, были больших размеров, чем у производственной модификации самолета F-23, так как они были спроектированы для реверсной тяги, предусмотренной для ранних моделей истребителей, но потом устраненной.

Под крыльями расположены трапециевидные воздухозаборники, позволяющие исключить необходимость в больших дополнительных воздуховодах. Над каждым воздухозаборником имеется створка для обеспечения дополнительного потока воздуха к двигателям во время взлета или полета на низких скоростях.

Носок крыла самолета YF-23A развернут назад на 40 градусов, а задняя кромка крыла развернута вперед под тем же углом. При взгляде на самолет сверху можно заметить, что крыло имеет форму треугольника. Внутри крыльев размещены баки с топливом.

Крыло снабжено носовыми предкрылками. А задний край крыла имеет ряд встроенных закрылок, и несколько наружных элеронов. В противоположность самолету "Локхид” YF-22A, истребитель YF-23A не оснащен гасителем скорости полета..

При создании самолета YF-23A фирма Нортроп решила отказаться от использования системы управления вектором тяги. Это было сделано для сохранения малой массы, и для достижения улучшения всех характеристик самолета-невидимки.

V-образных хвост позволяет регулировать тангаж, крен и управлять рысканьем.

За пилотской кабиной находится разъем для крепления топливного шланга при дозаправке в воздухе. Как и YF-22A, самолет YF-23A оснащен полностью компьютеризированной системой управления полетом и электрическим приводом серводвигателей на все управляющие поверхности.

В отличии от самолета YF-22A, YF-23A не оснащен системой управления вектором тяги. Выхлопные сопла расположены между килями в хвостовой части фюзеляжа и открываются вверх. Над каждым соплом имеется регулирующая задвижка. Для снижения ИК видимости сопла покрыты специальным быстро рассеивающим тепло материалом.

Требования технологии стелс распространяются и на орудие, которое размещено полностью внутри самолета. Носовая часть фюзеляжа содержит оружейную камеру, начинающуюся сразу же после отсека шасси. Камера может содержать до 4 ракет AIM-120 класса "воздух-воздух”. Перед залпом створки отсека открываются, нарушая полную невидимость самолета на экране радара. Планировалось создание серийной модели F-23 с удлиненным фюзеляжем для обеспечения большей вместимости носовой оружейной камеры, в которой должны были поместиться 2 дополнительные ракеты AIM-9 "Сайдвиндер”. Дополнительно планировалось оснастить серийный образец 20-мм пушкой M61 "Вулкан”.

Первый YF-23A был доставлен на военно-воздушную базу Эдвардс 22 июня 1990г. YF-23A впервые поднялся в воздух с аэродрома Центра Летных Испытаний 27 августа 1990, самолет находился в воздухе 20 минут. В сентябре этого же года состоялось еще 4 полета YF-23A.

Второй YF-23A (87-0801) с двигателями Дженерал Электрик YF120 появился 26 октября 1990г. Оба самолета YF-23 содержатся в ангарах на военно-воздушной базе Эдвардс, штат Калифорния.

В настоящее время проект закрыт в пользу F-22

Проект создания усовершенствованного тактического истребителя был задуман в первые годы правления администрации Рейгана. На рассмотрение комиссии был представлен чертеж будущего самолета, который в полной мере мог отвечать высоким новым требованиям. Конкурентом выступала компания "Локхид" со своим самолетом YF-22.

Фюзеляж самолета YF-23A сочетает в себе требования малой заметности и высокой аэродинамической эффективности, обеспечивая высокий коэффициент рассеяния радиолучей. Самолет YF-23A обладает более длинным и узким фюзеляжем по сравнению с YF-22A компании "Локхид". Главная несущая конструкция фюзеляжа, измеренная от стабилизатора до фронтальной части кабины, примерно на 2 метра длиннее чем у самолета YF-22A. Профиль YF-23A напоминает профиль высокоскоростного самолета-разведчика SR-71 компании "Локхид". Рассматривая самолет со всех сторон можно увидеть длинную, высокую носовую часть, располагающуюся между двумя широко расставленными обтекателями двигателя.

Носовая часть самолета состоит из кабины, шасси, электроники и отсека для размещения оружия. Обтекатели двигателя, установленные в самолете YF-23, были больших размеров, чем у производственной модификации самолета F-23, так как они были спроектированы для реверсной тяги, предусмотренной для ранних моделей истребителей, но потом устраненной.

Под крыльями расположены трапециевидные воздухозаборники, позволяющие исключить необходимость в больших дополнительных воздуховодах. Над каждым воздухозаборником имеется створка для обеспечения дополнительного потока воздуха к двигателям во время взлета или полета на низких скоростях.

Носок крыла самолета YF-23A развернут назад на 40 градусов, а задняя кромка крыла развернута вперед под тем же углом. При взгляде на самолет сверху можно заметить, что крыло имеет форму треугольника. Внутри крыльев размещены баки с топливом.

Крыло снабжено носовыми предкрылками. А задний край крыла имеет ряд встроенных закрылок, и несколько наружных элеронов. В противоположность самолету "Локхид" YF-22A, истребитель YF-23A не оснащен гасителем скорости полета..

При создании самолета YF-23A фирма Нортроп решила отказаться от использования системы управления вектором тяги. Это было сделано для сохранения малой массы, и для достижения улучшения всех характеристик самолета-невидимки.

V-образных хвост позволяет регулировать тангаж, крен и управлять рысканьем. За пилотской кабиной находится разъем для крепления топливного шланга при дозаправке в воздухе. Как и YF-22A, самолет YF-23A оснащен полностью компьютеризированной системой управления полетом и электрическим приводом серводвигателей на все управляющие поверхности.

В отличии от самолета YF-22A, YF-23A не оснащен системой управления вектором тяги. Выхлопные сопла расположены между килями в хвостовой части фюзеляжа и открываются вверх. Над каждым соплом имеется регулирующая задвижка. Для снижения ИК видимости сопла покрыты специальным быстро рассеивающим тепло материалом.

Требования технологии стелс распространяются и на орудие, которое размещено полностью внутри самолета. Носовая часть фюзеляжа содержит оружейную камеру, начинающуюся сразу же после отсека шасси. Камера может содержать до 4 ракет AIM-120 класса "воздух-воздух". Перед залпом створки отсека открываются, нарушая полную невидимость самолета на экране радара. Планировалось создание серийной модели F-23 с удлиненным фюзеляжем для обеспечения большей вместимости носовой оружейной камеры, в которой должны были поместиться 2 дополнительные ракеты AIM-9 "Сайдвиндер". Дополнительно планировалось оснастить серийный образец 20-мм пушкой M61 "Вулкан".

Первый YF-23A был доставлен на военно-воздушную базу Эдвардс 22 июня 1990 г. YF-23A впервые поднялся в воздух с аэродрома Центра Летных Испытаний 27 августа 1990, самолет находился в воздухе 20 минут. В сентябре этого же года состоялось еще 4 полета YF-23A.

Второй YF-23A (87-0801) с двигателями Дженерал Электрик YF120 появился 26 октября 1990г. Оба самолета YF-23 содержатся в ангарах на военно-воздушной базе Эдвардс, штат Калифорния. В настоящее время проект закрыт в пользу F-22.

Тактико-технические характеристики истребителя YF-23:

Размах крыла - 13,29 м

Длина самолета - 20,54 м

Высота самолета - 4,24 м

Площадь крыла - 87,8 кв.м

Масса, кг

Пустого снаряженного самолета - 16800

Взлетная масса - 29000

Запас топлива во внутренних баках - 10900 л

Тип двигателя - 2 ТРДДФ Pratt & Whitney YF-119 (General Electric YF-120)

Статическая форсированная тяга - 2 х 15810 кгс

Максимальная скорость - 1880 км/ч

Крейсерская скорость - 1570 км/ч

Практический потолок - 18000-20000 м

Боевой радиус действия - 1300-1500 км

Длина ВПП - 915 м

Максимальная эксплуатационная перегрузка - 6

Расчетная вертикальная скорость при посадке - 3,05 м/с

Экипаж - 1 чел

Вооружение: Встроенная пушка М61А1 (калибр 20 мм) может устанавливаться до восьми УР класса "воздух-воздух" AIM-120 и AIM-9L.

На внешних узлах может устанавливаться существующее обычное оружие.

В Соединенных Штатах, начиная с 1981 года, велись исследования и проработки но программе усовершенствованного тактического истребителя (ATF). Первоначально на самолеты, которые создавались в рамках данной программы, в первую очередь возлагались задачи выполнения ударных операций, вторичная функция – завоевание превосходства в воздухе. Атакам наземных целей, которые находились на большом удалении от фронта, уделялось особое внимание. Но в 1984 г. требования к самолету изменились. Машину переориентировали на решение задач по завоеванию превосходства в воздухе. Одной из причин этому стало создание в Советском Союзе истребителя Су-27 – достойного соперника F-15 «Игл». Аналитики ВВС США характеристики новой машины оценили по достоинству, несмотря на пренебрежительные оценки истребителя Су-27 на страницах западной авиапечати. Появление в СССР новой машины потребовало ускоренного создания замены «Иглу».

Среди основных требований, выдвинутых к новому самолету, были: крейсерская сверхзвуковая скорость полета при работе двигателя на нефорсажном режиме; малая заметность; возможность эксплуатации с взлетно-посадочных полос длиной до 915 м (изначально требовалась длина – 455-610 м); повышенная маневренность на сверхзвуковых и дозвуковых скоростях; высокая эффективность в воздушном бою. При этом «ударные» требования из спецификации ВВС США были полностью исключены. Считалось, что важнейшей задачей истребителя, ради которой остальными его функциями можно пожертвовать, - завоевание и удержание воздушного господства.

В сентябре 1983 г. семь американских компаний: «Боинг», «Дженерал Дайнэмикс», «Локхид», «Грумман», «Макдоннелл Дуглас», «Рокуэлл» и «Нортроп», начали формировать облик самолета ATF. 31.10.1986 объявили о выборе групп фирм «Боинг»/«Локхид»/«Дженерал Дайнэмикс» и «Макдоннелл-Дутлас»/«Нортроп» для постройки демонстрационных конкурирующих самолетов YF-22 и YF-23 (каждая группа фирм должна была создать по два самолета). Головными подрядчиками выступили Локхид и Нортроп. С данными компаниями были заключены договоры на сумму по 818 миллионов долларов. Каждая группа фирм на одном из самолетов должна была установить двигатель «Пратт-Уитни» YF119, на другом – «Дженерал Электрик» YF120 (двигатели также разрабатывались по конкурсной программе).

Первый из двух самолетов – YF-23 совершил первый полет 27 августа 1990 г. В память о двухбалочном ночном истребителе времен Второй мировой войны конструкции Джона Нортропа YF-23 дали собственное наименование «Black Widow II» - «Черная вдова». Данный самолет отличался от своего конкурента – YF-22 – высокой степенью новизны, заложенной в конструкцию. Смелость экспериментирования при разработке новых самолетов всегда была свойственна инженерам компании «Нортроп». Внешне «Черная вдова» была похожа на беглеца из XXI века. Вероятно, именно новизна проекта стала причиной отказа от самолета. достаточно банальная.

В соответствии с достижениями технологии «Стелс» и аэродинамики YF-23 имел интегральную аэродинамическую схему, ромбовидное среднерасположенное крыло со срезанными законцовками, V-образное оперение. Разработчиками основной упор был сделан на улучшение сверхзвуковых характеристик, уменьшение радиолокационной, визуальной и инфракрасной заметности самолета. На YF-23 применили радиопоглощающие материалы и малоотражающие внешние формы. В плане самолет имел контуры, которые были образованы прямыми линиями. В результате количество направлений пика отражения радиолокационных волн снизилось до четырех, а радиолокационная заметность самолета на других ракурсах была снижена весьма значительно. Задние и передние кромки цельноповоротных V-образных хвостовых поверхностей в плане были параллельны кромкам крыла. Кромки всех створок, основных панелей обшивки, в том числе задние и передние кромки отсеков вооружения, хвостовой части фюзеляжа и задние кромки верхних створок сопел имели зигзагообразную форму. Соединениям неподвижных и подвижных элементов конструкции самолета также придали специфическую форму, чтобы уменьшить отражения приходящего радиолокационного сигнала. Фюзеляжу-гондоле, в которой были размещены кабина и отсек вооружения, с этой же целью было предано шестигранное поперечное сечение. Гондолы двигателей, фюзеляж и крыло имели плавное сопряжение. Точно такое же решение применили на бомбардировщике-«стелсе» Нортроп В-2 «Спирит».

В конструкции обоих истребителей, которые создавались по программе ATF, использовали перспективные конструкционные материалы, такие как, полимерные композиты, алюминиево-литиевые сплавы, композиты с металлической матрицей. Самое широкое применение нашли полимерные композиты, их доля в конструкции планера опытного YF-23 (по массе) достигала 25 процентов. Для использования в конструкции самолета изучали термопластичный материал созданный на основе полиэфиркетонового связующего и углеродных волокон с индексом AS-4.

Крыло имело отклоняемые односекционные носки, элероны и закрылки, которые также служили воздушными тормозами (во время торможения внешние поверхности отклонялись вверх, а внутренние - вниз). Удлинение крыла - 2, угол стреловидности по задней и передней кромкам – 40 градусов, центральная хорда – 12,22 метров, концевая хорда – 1,01 метра, сужение крыла - 12,1.

Вдоль бортов самолета от его носа к корневым частям крыла шли узкие небольшие боковые наплывы, имеющие острую внешнюю кромку. Данные наплывы служили для генерирования вихрей во время маневрирования на больших углах атаки, для предотвращения неуправляемого рыскания самолета. Одноместная кабина, была расположена высоко и относительно крыла значительно вынесена вперед. Это в сочетании с кромкой лобового стекла и изогнутыми бортами кабины обеспечивало летчику прекрасный обзор назад-вбок и вперед-вниз. Катапультируемым креслом Макдоннел Дуглас NACES II обеспечивалось аварийное покидание самолета в полете на скоростях до 1150 км/ч и на стоянке.

Стремление получить на больших углах атаки высокие характеристики обусловило широкое разнесение поверхностей V-образного оперения, наклоненных на 45 градусов наружу, поворачивающихся целиком и обеспечивающих управление как по рысканию, так и по тангажу.

Шасси – трехопорное, с одноколесными рычажными стойками, было рассчитано на посадку с вертикальной скоростью 3,05 метра в секунду без выравнивания. Основные стойки убиралась поворотом назад, передняя – вперед.

Два форсированных двухконтурных турбореактивных двигателя «Пратт-Уитни» F119-PW-100 имеющие постоянную умеренную степень двухконтурности являются дальнейшим развитием двигателей семейства F100. Максимальная статическая тяга ТРДДФ первых серий составляла 13900 кгс, в дальнейшем она могла быть увеличена до 15900 кгс.

У двигателя «Дженерал Электрик» F120 была более интересная конструкция. Для оптимизации удельного расхода топлива при различных режимах полета F120 мог в полете менять степень двухконтурности: она была больше на дозвуке, на сверхзвуке – уменьшалась за счет наличия между трактами вентилятора и компрессора створок перепуска воздуха. Однако, несмотря на безупречную работу, двигатель Дженерал Электрик по сложности конструкции и стоимостным характеристикам проигрывал изделию компании «Пратт-Уитни». Кстати, именно по этой причине был выбран F119 как силовая установка для истребителя F-22, победившего в конкурсе ATF.

Боковые подкрыльевые воздухозаборники двигателей имели S-образные каналы экранирующих первые ступени компрессоров двигателей – самые отражающие элементы конструкции любого летательного аппарата – от прямого облучения вражескими РЛС. Изнутри тракты заборников покрывались радиопоглощающим материалом. Наклон боковых стенок воздухозаборников соответствовал наклону поверхностей V-образного оперения. В передних корневых частях крыла сверху располагались створки перепуска воздуха, регулирующие режим работы воздухозаборников.

Сопла двигателей были плоскими. Такая форма, несмотря на потери тяги из-за неоптимальной формы сопел, значительно снижала заметность самолета. В отличие от F-22 системы управления вектором тяги не было предусмотрено: подвижной выполнили только верхнюю створку сопла. Ее использовали для регулирования площади проходного сечения сопла, а также для реверса тяги во время посадки. Из сопел реактивные струи истекали между консолями оперения сверху хвостовой части фюзеляжа над плоской поверхностью, которая подавляла инфракрасное излучение и дополнительно экранировала двигатели от прямого наблюдения сзади. Система управления вектором тяги, необходимая самолету F-22 построенному по классической аэродинамической схеме, на F-23 представлялась тяжелым, дорогим и ненужным излишеством: схема с сильно разваленным V-образным оперением, не теряющим эффективности на больших углах атаки и на малых скоростях, позволяла «Черной вдове» выполнять даже с неподвижными соплами интенсивные маневры. Требовалось только разработать соответствующие законы управления.

На самолете установили цифровую ЭДСУ имеющую волоконно-оптические линии передачи данных и в кабине летчика центральную ручку управления. Архитектура бортового комплекса для серийных самолетов должна была включать мощнейший бортовой многократно резервированный IBM-совместимый компьютер. Компьютер должен был взять на себя функции большого количества бортовых систем. В том числе системы жизнеобеспечения, ЭДСУ, управления навигационным комплексом, обнаружения и опознавания целей, системой связи, силовой установкой, управления вооружением, системой постановки пассивных и активных помех и тому подобное. Фактически летчик изолировался непосредственно от органов управления: он должен был лишь давать команды бортовому компьютеру, который управлять самолетом по собственному усмотрению. Кстати, сегодня данную архитектуру реализовали на серийных F-22. По мере совершенствования элементной базы компьютера, платы и блоки в электронном мозгу самолета заменялись бы на более совершенные.

Для получения данных о барометрической высоте, воздушной скорости, угле атаки, сносе и т. п. самолет оборудовался по бокам носовой части фюзеляжа многофункциональными штангами ПВД. Снизу и сбоку носовой части имелись отверстия для невыступающих датчиков воздушного давления. Компания «Нортроп» разработала систему, которая способна получать все необходимые воздушные параметры при помощи невыступающих датчиков, даже во время сверхзвукового полета. Предполагалось, что штанги ПВД будут использовать для проверки невыступающих датчиков, а потом вообще демонтировать, чтобы понизить заметность. На серийном самолете предполагалось использование средств защиты летчика (от поляризации остекления кабины) и оборудования от лазерного .

В состав целевого оборудования «Black Widow» должен был входить радиолокатор большой мощности с многочисленными ФАР (фазированная антенная решетка), «размазанными» по кромкам фюзеляжа, оперения и крыла. В результате дальность кругового радиолокационного обзора составляла бы 70-90 километров. Однако применение активной радиолокации в бою сильно демаскирует самолет, поэтому создатели бортового комплекса F-23 основную ставку делали на пассивные датчики, которые улавливали излучение вражеских РАС, и на тактическую развединформацию, которая поступает от самолетов и спутников JSTARS и АВАКС в реальном масштабе времени. Таким образом, истребитель 5-го поколения должен был стать одним из элементов информационно-боевого поля, ориентируясь на игру «в команде», а не на одиночные действия. Сигналы, которые поступали от внешних источников и от пассивных датчиков, должны были обрабатываться компьютером, выдавая летчику данные в виде списка целей с отметками их местоположения, степенью потенциальной угрозы и приоритетности в соответствии с заданием, указанием типа и национальной принадлежности летательного аппарата. Летчик должен был только выбрать цель и осуществить пуск ракеты с пассивным инфракрасным или активным радиолокационным наведением. Самолет мог нести до 8 управляемых ракет AIM-9 «Сайду-индер» малой дальности и AIM-120 AMRAAM средней дальности класса «воздух-воздух» в разных комбинациях в соответствии с заданием. Ракеты были размещены во внутренних отсеках вооружения тандемно расположенных в фюзеляже и закрывающихся двумя створками длиной 5 м. Ракеты перед пуском должны были из отсека выталкиваться при помощи гидравлических направляющих - толкателей. Также планировалась установка встроенной пушки – варианта шестиствольной М61А1, которая хорошо зарекомендовала себя на флоте и в ВВС, с удлиненным блоком стволов. На прототипах пушку не устанавливали. Возможные варианты размещения пушки предусматривали в нижней части носового конуса, перед кабиной летчика или в корне левого крыла. На 4-х внешних узлах подвески можно было устанавливать существующее вооружение или топливные баки для перегоночных полетов. «Черная вдова» разрабатывалась исключительно как перехватчик и истребитель воздушного боя, поэтому подвеску ракет класса «воздух-земля» или бомб вообще не рассматривали.

Во время демонстрационно-оценочных испытаний два прототипа «Черной вдовы» до конца 1990 г. в 50 полетах налетали 65 часов. На высоте 15240 метров достигли максимальное число М=1,8 и бесфорсажное крейсерское число М = 1,6. Самолет показал отличные маневренные характеристики, превзойдя конкурента по управляемости и устойчивости на сверхзвуке и больших углах атаки. После отказа Военно-воздушных сил от «Черной вдовы» программу полностью свернули, несмотря на положительные оценки машины мировой авиационной прессой, а также некоторыми представителями Пентагона. Выбор прототипа истребителя 5-го поколения фирм «Боинг» и «Локхид» объясняется несколькими факторами: консерватизмом мышления военных, которые всегда предпочитали самолет, который имеет более привычный вид; финансовое положение компании «Локхид» было гораздо хуже, чем у «Нортрона», уже имевшего к началу работ над «Вдовой» дорогостоящий контракт на стратегический бомбардировщик В-2. И, наконец, «Black Widow» как самолет, имеющий более высокий коэффициент новизны, несмотря на очевидную перспективность, требовал гораздо больших финансовых затрат на доработку до серии. После отказа от программы оба опытных самолета были переданы НАСА чтобы исследовать калибровки нагрузок. Обе машины в настоящее время находятся в авиамузеях в летнопригодном состоянии.

Летно-технические характеристики:
Модификация – YF-23;
Размах крыла – 13,29 м;
Длина самолета – 20,54 м;
Высота самолета – 4,24 м;
Площадь крыла – 87,80 м2;
Масса пустого снаряженного самолета – 16800 кг;
Взлетная масса – 29000 кг;
Запас топлива – 10900 л;
Тип двигателя – 2 двухконтурных турбореактивных форсированных двигателя Pratt Whitney YF-119 (General Electric YF-120);
Статическая форсированная тяга – 2х155 кН;
Крейсерская скорость – М=1,5;
Максимальная скорость – М=1,8;
Практический потолок – 20000 м;
Боевой радиус действия – 1500 км;
Длина взлетно-посадочной полосы – 915 м;
Максимальная эксплуатационная перегрузка – 6;
Расчетная вертикальная скорость при посадке – 3,05 м/с;
Экипаж – 1 человек;
Вооружение:
- встроенная пушка М61А1, калибр 20 мм;
- возможна установка до 8 управляемых ракет AIM-120 и AIM-9L класса «воздух-воздух»;
- на внешних узлах возможна установка существующего обычного оружия.

Самолёт YF-23 «Black Widow II » - прототип многоцелевого истребителя пятого поколения, разработанный компаниями Northrop, Grumman и McDonnell Douglas в рамках программы ATF. Всего было построено два самолета - «Black Widow II» («Черная Вдова II») и «Gray Ghost» («Серый Призрак»). Прототип YF-23 «Black Widow II» проиграл в конкурсе своему конкуренту YF-22, который в 2005 году поступил на вооружение ВВС США. Начиная с 1981 года в США велись исследования и проработки по программе ATF (усовершенствованный тактический истребитель). Первоначально на самолеты, создаваемые в рамках этой программы, возлагались в первую очередь задачи выполнения ударных операций, и в качестве вторичной функции - завоевание превосходства в воздухе. Особое внимание уделялось атакам наземных целей, находящихся на большом удалении от линии фронта.

Однако в 1984 году требования к самолёту резко изменились, он был переориентирован на решение задач завоевания превосходства в воздухе. Появление в СССР достойного соперника F-15 истребителя Су-27, характеристики которого, безусловно, были по достоинству оценены аналитиками ВВС США, несмотря на весьма пренебрежительные оценки этой машины на страницах западной авиационной печати, потребовало ускоренного создания замены F-15. В число основных требований к новому самолёту вошли сверхзвуковая крейсерская скорость полета на нефорсажном режиме работы двигателей, малая заметность, возможность эксплуатации с ВПП длиной не более 915 м (вначале требовалась длина ВПП 455-610 м), повышенная маневренность на дозвуковых и сверхзвуковых скоростях, высокая эффективность в воздушном бою, в частности - вне визуального контакта с воздушным противником. В то же время «ударные» требования были полностью исключены из спецификации ВВС США, которые справедливо считали, что важнейшая задача истребителя, ради которой можно пожертвовать остальными его функциями - завоевание и удержание господства в воздухе.

В сентябре 1983 года семь американских фирм: «Boeing», «General Dynamics», «Grumman», «Lockheed Martin», «McDonnell Douglas» и «Northrop», приступили к формированию облика самолета ATF. 31 октября 1986 года было объявлено о выборе групп фирм «Lockheed» /«Boeing» / «General Dynamics» и «Northrop» / «McDonnell Douglas» для постройки конкурирующих демонстрационных самолетов YF-22 и YF-23 (по два самолета каждой группой фирм). Головными подрядчиками выступили, соответственно, Lockheed и Northrop, с которыми были заключены контракты на сумму по 818 млн. долларов. На одном из самолётов каждой группы фирм должен был быть установлен двигатель General Electric YF120, на другом - Pratt & Whitney YF119 (двигатели также были разработаны по конкурсной программе).

Первый полет первого из двух самолётов YF-23 состоялся 27 августа 1990 года. В память о знаменитом двухбалочном ночном истребителе конструкции Джона Нортропа времен Второй мировой войны YF-23 получил собственное наименование «Black Widow II» - «Черная вдова». Он отличался высокой степенью новизны, заложенной в конструкцию, на голову опережая по этому параметру своего конкурента - YF-22. Смелость экспериментирования при создании новых летательных аппаратов, как мы уже знаем, всегда была свойственна инженерам-разработчикам фирмы «Northrop». Самолёт YF-23 «Black Widow II» выглядел беглецом из XXI века. Видимо, именно новизна проекта и оказалась причиной отказа от него.

В соответствии с последними достижениями аэродинамики и технологии «Стелс» YF-23 «Black Widow II» имел интегральную аэродинамическую схему с ромбовидным в плане среднерасположенным крылом со срезанными законцовками и V-образным оперением. Разработчики сделали упор на улучшение сверхзвуковых характеристик и уменьшение радиолокационной, инфракрасной и визуальной заметности самолета. На YF-23 «Black Widow II» были применены малоотражающие внешние формы и ради о поглощающие материалы. Самолёт имел в плане контуры, образованные прямыми линиями. В результате число направлений пика отражения радиолокационных волн было снижено до четырех, а на других ракурсах радиолокационная заметность самолёта была снижена весьма значительно.
Передние и задние кромки цельноповоротных хвостовых V-образных поверхностей были параллельны кромкам крыла в плане. Кромки всех створок и основных панелей обшивки, включая передние и задние кромки отсеков вооружения, задние кромки верхних створок сопел и хвостовой части фюзеляжа, имели зигзагообразную форму, соединениям подвижных и неподвижных элементов конструкции самолёта также была придана специфическая форма для уменьшения отражения приходящего радиолокационного сигнала. С этой же целью фюзеляж-гондола, в которой размещались кабина летчика и отсек вооружения, имела шестигранное поперечное сечение. Фюзеляж, гондолы двигателей и крыло имели очень плавное сопряжение. Точно такое же решение было применено на бомбардировщике-«стелсе» Нортроп B-2 «Спирит».

В конструкции обоих истребителей, создававшихся по программе ATF, были использованы перспективные конструкционные материалы, в частности, полимерные композиты, композиты с металлической матрицей, алюминиево-литиевые сплавы. Наиболее широкое применение нашли полимерные композиты, доля которых (по массе) в конструкции планера опытного самолёта YF-23 «Black Widow II» достигала 25%. Для применения в конструкции самолёта изучался термопластичный материал на основе полиэфир-кетонового связующего и углеродных волокон с индексом AS-4.

Крыло имело односекционные отклоняемые носки, а также элероны и закрылки, служащие также воздушными тормозами (при торможении внутренние поверхности отклонялись вниз, а внешние - вверх). Удлинение крыла составляло 2,0, угол стреловидности по передней кромке составлял 40", по задней кромке - 40", центральная хорда 12,22 м, концевая хорда - 1,01 м, сужение крыла - 12,1. От носа самолёта вдоль его бортов к корневым частям крыла шли небольшие узкие боковые наплывы с внешней острой кромкой, при виде в плане образованной тремя прямыми линиями. Эти наплывы служили для генерирования вихрей при маневрировании на больших углах атаки, с целью предотвратить неуправляемое рыскание самолета. Кабина одноместная, располагалась высоко и была значительно вынесена вперед относительно крыла, что в сочетании с изогнутыми бортами кабины и кромкой лобового стекла обеспечивало летчику прекрасный обзор вперед-вниз и назад-вбок. Катапультируемое кресло Макдоннел Дуглас NACES II обеспечивало аварийное покидание самолёта на стоянке и в полете на скорости до 1150 км/ч.

Стремление получить высокие характеристики на больших углах атаки обусловило широкое разнесение поверхностей V-образного оперения, наклоненных наружу на 45", поворачивающихся целиком и обеспечивающих управление самолётом как по тангажу, так и по рысканию. Трехопорное шасси с одноколесными стойками рычажной схемы было рассчитано на посадку без выравнивания с вертикальной скоростью 3,05 м/с. Передняя стойка убиралась поворотом вперед, основные - назад.

Два форсированных двухконтурных ТРД Pratt & Whitney YF119 с постоянной умеренной степенью двухконтурности являются дальнейшим развитием ставших классикой двигателей семейства F100. ТРДДФ первых серий имели максимальную статическую тягу 13 900 кгс, в дальнейшем возможно ее увеличение до 15 900 кгс. Двигатель General Electric YF120 имел гораздо более интересную конструкцию. С целью оптимизации удельного расхода топлива на разных режимах полета F120 мог менять в полете степень двухконтурности: на дозвуке она была больше, на сверхзвуке - уменьшалась благодаря наличию створок перепуска воздуха между трактами компрессора и вентилятора. Но несмотря на безупречную работу, по стоимостным характеристикам да и по сложности конструкции двигатель General Electric проигрывал изделию фирмы «Pratt & Whitney». Кстати, именно поэтому в дальнейшем именно F119 был выбран в качестве силовой установки для победившего в конкурсе ATF истребителя F-22.

Боковые подкрыльевые воздухозаборники двигателей трапециевидного сечения имели S-образные каналы для экранирования первых ступеней компрессоров двигателей - самых отражающих элементов конструкции любого самолета от прямого облучения вражескими РАС. Тракты заборников были изнутри покрыты радиопоглощающим материалом. Наклон боковых стенок воздухозаборников примерно соответствовал наклону поверхностей V-образного оперения. Сверху в передних корневых частях крыла располагались створки перепуска воздуха для регулирования режима работы воздухозаборников.

Сопла двигателей были плоскими. Несмотря на потери тяги от неоптимальной формы сопел, такая форма значительно снижала заметность самолёта. Системы управления вектором тяги в отличие от самолета F-22 предусмотрено не было: подвижной выполнили лишь верхнюю створку сопла. Она использовалась для регулирования площади проходного сечения сопла и для реверса тяги на посадке. Реактивные струи из сопел истекали сверху хвостовой части фюзеляжа между консолями оперения над плоской поверхностью, подавлявшей инфракрасное излучение и дополнительно экранировавшей двигатели от прямого наблюдения сзади. Система управления вектором тяги, необходимая построенному по классической аэродинамической схеме F-22, на F-23 представлялась дорогим, тяжелым и ненужным излишеством: схема с V-образным сильно разваленным оперением, не теряющим эффективности ни на малых скоростях, ни на больших углах атаки, позволяла YF-23 «Black Widow II» выполнять интенсивные маневры и с неподвижными соплами. Требовалось лишь разработать соответствующие законы управления.

На самолёте YF-23 «Black Widow II» была установлена цифровая ЭДСУ с волоконно-оптическими линиями передачи данных и с центральной ручкой управления в кабине летчика. Архитектура бортового комплекса серийного самолета должна была включать в себя мощнейший многократно резервированный бортовой IBM-совместимый компьютер, который взял бы на себя функции множества бортовых систем, в том числе ЭДСУ, системы жизнеобеспечения. управления навигационным комплексом, системой связи, обнаружения и опознавания целей, управления вооружением, силовой установкой, системой постановки активных и пассивных помех и т.п. Фактически летчик полностью изолировался непосредственно от органов управления самолетом: он лишь должен был давать команды бортовому компьютеру, а тот - управлять самолетом по собственному усмотрению. По мере совершенствования элементной базы компьютера платы и целые блоки в электронном мозгу самолета должны заменяться на более совершенные.

Для получения данных о воздушной скорости, барометрической высоте, сносе, угле атаки и т.п. самолёт YF-23 «Black Widow II» был оборудован многофункциональными штангами ПВД по бокам носовой части фюзеляжа. Сбоку и снизу носовой части имелись также несколько отверстий для невыступающих датчиков воздушного давления. Фирма «Нортроп» разработала систему, способную получать все необходимые воздушные параметры с помощью невыступающих датчиков, даже в сверхзвуковом полете. Штанги ПВД предполагалось использовать для проверки невыступающих датчиков и затем вообще демонтировать для понижения заметности. Предполагалось использование на серийном самолете средств защиты оборудования и летчика от лазерного оружия, в частности поляризации остекления кабины.

В состав целевого оборудования серийного YF-23 «Black Widow II» должен был входить мощный радиолокатор с многочисленными фазированными антенными решетками (ФАР), «размазанными» по кромкам фюзеляжа, крыла и оперения. В результате самолёт имел бы круговой радиолокационный обзор на дальностях до 70-90 км. Но применение в бою активной радиолокации сильно демаскирует самолет, поэтому основную ставку создатели бортового комплекса YF-23 «Black Widow II» делали на пассивные датчики, улавливающие излучение вражеских РЛС, а также на тактическую развединформацию, поступающую в реальном масштабе времени от спутников и самолетов АВАКС и JSTARS. Таким образом, истребитель пятого поколения был призван стать одним из элементов информационно-боевого поля, ориентированным не на одиночные действия, а на игру «в команде». Сигналы, поступившие от пассивных датчиков и от внешних источников, должны были обрабатываться бортовым компьютером и выдаваться летчику уже в виде списка целей с отметками их местоположения, приоритетности в соответствии с полетным заданием и степенью потенциальной угрозы, указанием типа летательного аппарата и его национальной принадлежности. Лётчик должен был лишь выбрать цель и осуществить по ней пуск ракеты с активным радиолокационным или пассивным инфракрасным наведением.

Самолёт YF-23 «Black Widow II» мог нести до восьми управляемых ракет класса «воздух-воздух» AIM-120 AMRAAM средней дальности и AIM-9 «Сайдуиндер» малой дальности в различных комбинациях в соответствии с полетным заданием. Ракеты размещались в тандемно расположенных в фюзеляже внутренних отсеках вооружения, закрывающихся двумя большими створками длиной более 5 метров. Перед пуском ракеты должны были выталкиваться из отсека с помощью гидравлических направляющих - толкателей. Планировалась также установка встроенной пушки - варианта шестиствольной М61А1, хорошо зарекомендовавшей себя в ВВС и на флоте, с удлиненным блоком стволов. Пушка на прототипах не устанавливалась. Возможные варианты её размещения предусматривали установку в нижней части носового конуса, перед кабиной летчика либо в корне левого крыла. На четырех внешних узлах подвески могло устанавливаться существующее вооружение или топливные баки для перегоночных полетов. YF-23 «Black Widow II» проектировалась исключительно как перехватчик и истребитель воздушного боя, так что подвеска бомб или ракет класса «воздух-земля» вообще не рассматривалась.

В процессе демонстрационно-оценочных испытаний оба прототипа YF-23 «Black Widow II» до конца 1990 года налетали 65 часов в 50 полетах. Были достигнуты максимальное число М=1,8 на высоте 15 240 м и крейсерское бесфорсажное число М=1,6. Самолёт показал прекрасные маневренные характеристики, превзойдя своего конкурента по устойчивости и управляемости на больших углах атаки и на сверхзвуке. После отказа ВВС от YF-23 «Black Widow II» программа была полностью свернута, несмотря на положительные оценки самолёта мировой авиационной прессой и некоторыми представителями Пентагона.

Выбор прототипа истребителя пятого поколения фирм «Локхид» и «Боинг» объясняется несколькими факторами: во-первых, консерватизмом мышления военных, всегда предпочитавших самолёт, имеющий более привычный вид разного рода «футуризмам»; во-вторых, финансовое положение фирмы «Локхид» было не в пример хуже, чем у «Нортропа», к моменту начала работ над YF-23 «Black Widow II» уже имевшего в своем портфеле весьма дорогостоящий контракт на разработку стратегического бомбардировщика B-2. И, наконец, в-третьих, YF-23 «Black Widow II» как самолёт с гораздо более высоким коэффициентом новизны, несмотря на свою очевидную перспективность, требовал на свою доработку до серии гораздо больших финансовых затрат. Оба опытных самолёта после отказа от программы были переданы НАСА для исследований калибровки нагрузок. В настоящее время оба они находятся в авиационных музеях в лётнопригодном состоянии. YF-23A «Black Widow II» в настоящее время выставлен в Национальном музее ВВС США в Дейтоне, штат Огайо. Второй прототип YF-23 «Gray Ghost» в 2004 году был передан в аренду музею «Western Museum of Flight» и используется в демонстрационных целях.

Тактико-технические характеристики Northrop/McDonnell Douglas YF-23
Экипаж: 1 человек
Размах крыла: 13,29 м
Длина самолета: 20,54 м
Высота самолета: 4,24 м
Площадь крыла: 87,80 м
Масса:
БРЭО: 858 кг
Пустого: 14970 кг
Нормальная взлетная: 26516 кг (100% топлива)
Боевая: 23327 кг (52% топлива)
Максимальная взлетная: 29000 кг
Нагрузка:
Нормальная: 1116 кг (6+2 УР)
Максимальная: 10370 кг
Топливо: 8600 кг
ПТБ: 8000 кг
Нагрузка на крыло:
боевая (6+2 УР, 52% топлива): 266 кг/м
при нормальной взлётной массе: 302 кг/м
при максимальной взлётной массе: 387 кг/м
Тип двигателя:
«Black Widow II»: 2 x ТРДДФ Pratt & Whitney YF119
Статическая форсированная тяга: 13900 кгс (15876 кгс на серийном F119)
«Gray Ghost»: 2 x ТРДДФ General Electric YF120
Тяговооруженность:
боевая (6+2 УР, 52% топлива): 1,19 (на серийном 1,36)
при нормальной взлетной массе: 1,05 (на серийном 1,20)
при максимальной взлетной массе: 0,96 (на серийном 1,09)
Максимальная скорость: 2300 км/ч (2,2 М)
Максимальная бесфорсажная скорость: 1700 км/ч (1,6 М)
Крейсерская скорость: 950 км/ч (0,9 М)
Боевой радиус: 1300-1500 км
Практический потолок: 20000 м
Максимальная эксп. перегрузка: +6 G
Потребная длина ВПП: 915 м
Вооружение
Пушечное: 1 x 20-мм авиационная пушка M61 Vulcan
Ракетное:
УРВВ 4-6 x AIM-120 AMRAAM или AIM-7 Sparrow
УРВВ 4 x AIM-9 Sidewinder

Проект создания усовершенствованного тактического истребителя был задуман в первые годы правления администрации Рейгана. На рассмотрение комиссии был представлен чертеж будущего самолета, который в полной мере мог отвечать высоким новым требованиям. Конкурентом выступала компания «Локхид» со своим самолетом YF-22.

Фюзеляж самолета YF-23A сочетает в себе требования малой заметности и высокой аэродинамической эффективности, обеспечивая высокий коэффициент рассеяния радиолучей. Самолет YF-23A обладает более длинным и узким фюзеляжем по сравнению с YF-22A компании «Локхид». Главная несущая конструкция фюзеляжа, измеренная от стабилизатора до фронтальной части кабины, примерно на 2 метра длиннее чем у самолета YF-22A. Профиль YF-23A напоминает профиль высокоскоростного самолета-разведчика SR-71 компании «Локхид». Рассматривая самолет со всех сторон можно увидеть длинную, высокую носовую часть, располагающуюся между двумя широко расставленными обтекателями двигателя.

Носовая часть самолета состоит из кабины, шасси, электроники и отсека для размещения оружия. Обтекатели двигателя, установленные в самолете YF-23, были больших размеров, чем у производственной модификации самолета F-23, так как они были спроектированы для реверсной тяги, предусмотренной для ранних моделей истребителей, но потом устраненной.

Под крыльями расположены трапециевидные воздухозаборники, позволяющие исключить необходимость в больших дополнительных воздуховодах. Над каждым воздухозаборником имеется створка для обеспечения дополнительного потока воздуха к двигателям во время взлета или полета на низких скоростях.

Носок крыла самолета YF-23A развернут назад на 40 градусов, а задняя кромка крыла развернута вперед под тем же углом. При взгляде на самолет сверху можно заметить, что крыло имеет форму треугольника. Внутри крыльев размещены баки с топливом.

Крыло снабжено носовыми предкрылками. А задний край крыла имеет ряд встроенных закрылок, и несколько наружных элеронов. В противоположность самолету «Локхид» YF-22A, истребитель YF-23A не оснащен гасителем скорости полета.

При создании самолета YF-23A фирма Нортроп решила отказаться от использования системы управления вектором тяги. Это было сделано для сохранения малой массы, и для достижения улучшения всех характеристик самолета-невидимки.

V-образных хвост позволяет регулировать тангаж, крен и управлять рысканьем. За пилотской кабиной находится разъем для крепления топливного шланга при дозаправке в воздухе. Как и YF-22A, самолет YF-23A оснащен полностью компьютеризированной системой управления полетом и электрическим приводом серводвигателей на все управляющие поверхности.

В отличии от самолета YF-22A, YF-23A не оснащен системой управления вектором тяги. Выхлопные сопла расположены между килями в хвостовой части фюзеляжа и открываются вверх. Над каждым соплом имеется регулирующая задвижка. Для снижения ИК видимости сопла покрыты специальным быстро рассеивающим тепло материалом.

Требования технологии стелс распространяются и на орудие, которое размещено полностью внутри самолета. Носовая часть фюзеляжа содержит оружейную камеру, начинающуюся сразу же после отсека шасси. Камера может содержать до 4 ракет AIM-120 класса «воздух-воздух». Перед залпом створки отсека открываются, нарушая полную невидимость самолета на экране радара. Планировалось создание серийной модели F-23 с удлиненным фюзеляжем для обеспечения большей вместимости носовой оружейной камеры, в которой должны были поместиться 2 дополнительные ракеты AIM-9 «Сайдвиндер». Дополнительно планировалось оснастить серийный образец 20-мм пушкой M61 «Вулкан».

Первый YF-23A был доставлен на военно-воздушную базу Эдвардс 22 июня 1990 г. YF-23A впервые поднялся в воздух с аэродрома Центра Летных Испытаний 27 августа 1990, самолет находился в воздухе 20 минут. В сентябре этого же года состоялось еще 4 полета YF-23A.

Второй YF-23A (87-0801) с двигателями Дженерал Электрик YF120 появился 26 октября 1990 г. Оба самолета YF-23 содержатся в ангарах на военно-воздушной базе Эдвардс, штат Калифорния. В настоящее время проект закрыт в пользу F-22.

Тактико-технические характеристики: