Описание конструкции самолета MIRAGE IIIE
Истребитель MIRAGE IIIE представляет собой моноплан-бесхвостку с низкорасположенным треугольным крылом и однокилевым хвостовым оперением. Треугольное крыло относительной толщиной 3,5 процента имеет стреловидность по передней кромке 60°34' и удлинение 1,98. Передняя кромка крыла, расположенная внутри конуса возмущений от носовой части, сделана притупленной. Задняя кромка, наоборот, — острая, что предотвращало срывы потока на больших скоростях полета. Для уменьшения рыскания крыло имеет отрицательный угол поперечного V = 2°30'.
Система управления самолетом необратимая, бустерная. Бустеры разработаны на фирме Dassault. Хвостовая часть каждого полукрыла образована тремя отклоняющимися поверхностями. Небольшие внутренние поверхности служат триммерами и управляются с помощью сервоприводов, расположенных в фюзеляже.
Бустеры рулей высоты (средние поверхности) и элевонов (наружные поверхности) находятся в крыле. Выступающие снизу части и тяги закрыты обтекателями. Бустер руля направления, связанный с демпфером рыскания, установлен в киле. Движения ручки управления передаются к золотникам механическими тягами. Фрикционные нагрузки компенсируются электроуправляемыми сервопоршнями. Движения педалей преобразуются в электрические сигналы и передаются на электрогидравлический сервопривод руля направления.
Триммеры управляются электрогидравлическими сервоприводами от ручки управления. В цепь триммеров включена система автоматического демпфирования продольных колебаний. Самолет оснащен автопилотом, который обеспечивает стабилизацию по тангажу и крену, выдерживает заданную высоту или число М, устраняет реверс рулей и регулирует усилия на ручке в зависимости от перегрузки. Летчик в любое время может преодолеть действие автопилота и взять управление на себя.
Воздушные тормоза представляют собой небольшие поверхности, расположенные в корневых частях крыла вблизи передней кромки сверху и снизу, смонтированные на рычагах, отклоняющих их в поток воздуха. Тормозной парашют расположен в обтекателе над выхлопной трубой ТРД. Сечение фюзеляжа эллиптическое, с большой осью, расположенной горизонтально.
Двухскачковые диффузоры воздухозаборников отстоят на 75 мм от фюзеляжа, образуя щели слива возмущенного воздуха из пограничного слоя, который поступает в фюзеляж и используется для охлаждения агрегатов и наддува топливных баков. Наличие регулируемых полуконусов обеспечивает высокую эффективность воздухозаборников на всех режимах. Кстати говоря, внешне похожие воздухозаборники на самолете F-104 имеют неподвижные конусы и регулируются путем перепуска излишнего воздуха.
В средней части фюзеляж имеет небольшие выступы для убирания колес шасси. В зоне максимальной кривизны поверхности крыла фюзеляж немного поджат в соответствии с правилом площадей. Хвостовая часть срезана на конце для предотвращения срыва при больших скоростях полета.
Фюзеляж выполнен из легких сплавов с применением сравнительно толстых листов, причем часть шпангоутов и стрингеров изготовлена ковкой или штамповкой. На заводе левая и правая половины секций фюзеляжа собирались по отдельности. Последующая сборка производилась на специальных тележках с последующей стыковкой половин.
Рамы фюзеляжа швеллерного или Z-образного сечения имеют вырезы для прохода Z-образных неразрезных стрингеров. В некоторых случаях листовые стенки рам снабжались отверстиями для облегчения. Силовой шпангоут фюзеляжа, с которым стыкуется основной лонжерон крыла, состоит из двух фрезерованных деталей, соединенных радиальными профилями.
Шпангоут, к которому крепится киль, также двойной, с внутренними и наружными швеллерными поясами. Фюзеляж собирался из коротких полусекций или боковых, нижних и верхних панелей, причем сначала приклепывались стрингеры и второстепенные элементы шпангоутов, а затем к ним крепилась обшивка.
Наиболее сложными в производстве были каналы и подвижные полуконусы воздухозаборников. Стенки каналов рассчитывались на давление до 5 атмосфер. Для увеличения прочности и жесткости шпангоуты приклепывались к стенкам каналов с шагом 50—75 мм без применения продольных элементов. Таким же образом усилена конструкция полуконусов.
Основной лонжерон крыла расположен приблизительно на линии 40 процентов средней аэродинамической хорды, перпендикулярно оси самолета. Он представляет собой кованную из легкого сплава балку двутаврового сечения с двумя отверстиями для крепления к фюзеляжу, цапфой для стойки шасси и отверстием для прохода тяги к рулю высоты. Передний лонжерон — это кованая балка швеллерного сечения с полками, направленными назад. Задний лонжерон швеллерного сечения замыкал контур крыла.
Часть крыла, заключенная между лонжеронами и корневой нервюрой, разделена нервюрами и стрингерами, перпендикулярными оси самолета. В отсеке, ограниченном передним и основным лонжеронами, располагаются колодец для уборки основной стойки шасси и воздушные тормоза. В носке крыла перед передним лонжероном проходят тяги управления элеронами.
Каркас рулей состоит из переднего лонжерона швеллерного сечения, вспомогательного лонжерона и часто расположенных нервюр. Элерон и руль высоты соединяются с сервоприводами качалками, крепящимися к средним нервюрам балочного типа. Расположенные в фюзеляже сервоприводы соединены с триммерами через трубчатые валы. Каркас киля состоит из трех лонжеронов двутаврового сечения и ряда нервюр.
Шасси обеспечивает возможность эксплуатации самолета с грунтовых взлетных полос длиной не меньше 900 м, покрытых разборными металлическими конструкциями. Пневматики шасси имеют давление в носовом колесе 5 кг/см2, а в колесах основных стоек шасси — 8 кг/см2. Стойки основного шасси убираются в фюзеляж домкратами, крепящимися к корневым нервюрам. Передняя стойка убирается назад. Переднее колесо имеет рычажную подвеску. Демпфер колебаний типа «шимми» смонтирован в механизме управления стойкой. Все три колеса крепятся к стойкам на полувилках.
Силовая установка самолета состоит из ТРД SNECMA ATAR 9C с форсажной камерой, имеющего компрессор со степенью сжатия 5,5 и двухступенчатую турбину. При полете со скоростью, соответствующей числу М=1,4 и более, номинальная частота вращения вала турбины двигателя, равная 8400 об/мин, может быть увеличена, что обеспечивает возрастание тяги на 9 процентов. Удельный расход топлива при работе двигателя на максимальном режиме с включенной форсажной камерой несколько превышает 2 кг/кгс тяги в час, а на крейсерском режиме без включения форсажной камеры — вдвое меньше.
Статическая тяга двигателя без форсажной камеры 4250 кгс, с форсажной камерой 6000 кгс.
Двигатель крепится к усиленной раме фюзеляжа на двух боковых цапфах, а также к верхним и нижним узлам, расположенным на раме фюзеляжа перед отъемной цилиндрической частью. В хвостовой части фюзеляжа вокруг «горячей» зоны ТРД имеется защитный экран. Выхлопная труба оснащена регулируемым соплом. Топливо размещается в двух баках-отсеках крыла и в четырех мягких баках, установленных в фюзеляже в зоне воздухозаборников. Баки объединены в группы, каждая из которых включает один крыльевой и два фюзеляжных бака. За сиденьем летчика имеется бак, обеспечивающий перевернутый полет. Общая емкость внутренних топливных баков составляет 2180 л. Взамен ЖРД предусматривалась установка дополнительного топливного бака, возможна также подвеска наружных баков.
Под ТРД может быть установлен контейнер ЖРД, в котором крепятся турбонасосный агрегат, приводимый от коробки агрегатов ТРД телескопическим валом, и бак из нержавеющей стали с окислителем (азотная кислота) емкостью 300 л. В качестве горючего применялись триэтиламин и ксилидин (емкость бака 150 л). Статическая тяга ЖРД составляла 1500 или 750 кг. Расход топлива 7 кг/сек или 4,1 кг/сек, соответственно. ЖРД смонтирован в контейнере таким образом, что его сопло отклонено вниз под углом 10°. Контейнер ЖРД можно было легко демонтировать (лишь отвернув шесть болтов) и установить на его место топливный бак емкостью 410л. Контейнер с ЖРД может быть сброшен в полете.
Самолет снабжен комплексной прицельно-навигационной системой, включающей радиолокационную станцию «Сирано» французской фирмы «Томпсон CSF» или «Эрпасс II» английской фирмы «Ферранти». Та и другая станции представляют собой отдельный быстросъемный агрегат, монтируемый в носовой части фюзеляжа.
Вычислители, необходимые для истребителя-бомбардировщика, устанавливаются в виде съемных блоков и подключаются к системе управления огнем. При использовании самолета в качестве истребителя радиолокатор и система управления огнем обеспечивают возможность атаки цели на пересекающихся курсах или по кривой погони. При этом на сетку прицела кроме указаний о курсе самолета подается информация о скорости сближения, ракурсе цели и положении самолета. Помимо радиолокационного прицела, электронное оборудование самолета включает ультракоротковолновую радиосвязную станцию SARAM, опознаватель «свой-чужой», инерциальную навигационную систему и систему TACAN. Предусмотрена возможность установки второй связной станции SARAM, ДИСС, УКВ радиокомпаса и оборудования РЭБ.
Самолет вооружался ракетами класса «воздух-воздух» — одной ракетой «Матра R.511» или R.530 под фюзеляжем и двумя «Сайдуиндерами» под крылом.
В течение получаса пять механиков могли переоборудовать самолет из истребителя в самолет для действия по наземным целям путем установки контейнера с двумя 30-мм пушками DEFA с боезапасом 200—250 снарядов вместо вычислителя, топливного бака емкостью 340 л вместо контейнера ЖРД, подвески бомб на центральном пилоне и топливных баков или комбинированных баков-контейнеров для неуправляемых ракет на четырех подкрыльевых пилонах.
При бомбометании радиолокационный прицел переключался в режим сканирования земной поверхности, изображение которой появлялось на экране радиолокатора. Командные сигналы по курсу на цель или на поворотный пункт маршрута накладываются на сетку прицела. Система обеспечивает автоматическое бомбометание ядерными или обычными бомбами с полупетли при углах, меньших и больших 90°.
Летно-технические характеристики самолетов MIRAGE
Тип самолета |
MIRAGE IIIC |
MIRAGE IIIB |
MIRAGE IIIE |
MIRAGE 5 |
Длина, м |
13,85 |
14,35 |
15,02 |
15,55 |
Размах крыла, м |
8,20 |
8,22 |
8,22 |
8,22 |
Высота, м |
4,5 |
4,25 |
4,25 |
4,5 |
Площадь крыла, м2 |
34,1 |
34,85 |
34,85 |
34,85 |
Масса пустого, кг |
5600 |
5370 |
7050 |
6600 |
Взлетная масса, кг |
7980 |
7920 |
9600 |
— |
Максимальная взлетная масса, кг |
12600 |
10200 |
13700 |
13700 |
Масса нагрузки, кг |
— |
— |
3992 |
4500 |
Максимальная скорость на высоте 12000 м, км/ч |
2100 |
2350 |
2350 |
2120 |
Максимальная скорость на уровне моря, км/ч |
1100 |
1500 |
1390 |
1400 |
Максимальная скороподъемность, м/с |
120 |
61 |
84 |
80 |
Практический потолок, м |
18000 |
17000 |
17000 |
17000 |
При стрельбе из пушек или неуправляемыми ракетами по наземным целям в условиях хорошей видимости используется радиолокационный прицел, причем поправка на ветер вводится от ДИСС или вручную. В сложных метеоусловиях возможно поражение только радиолокационно-контрастных целей, например, кораблей или танков. В полете на малых высотах радиолокатор используется для предотвращения столкновения с наземными препятствиями. Он переключается в режим, при котором на экране получается изображение профиля местности в направлении полета. Наблюдая за экраном, летчик может вести самолет между препятствиями.
Наземное оборудование состоит из стандартных агрегатов, пригодных к транспортировке по воздуху. На замену двигателя затрачивалось всего 2 часа. Самолет в разобранном виде можно было перевозить на специальных тележках по асфальтированным автомобильным дорогам. Для тренировки летчиков был разработан комплексный тренажер, имитирующий не только взлет и посадку, но и вылеты на боевые задания в вариантах перехватчика и истребителя-бомбардировщика.