Отбор претендентов
К установленному сроку 22 ноября 1948 г. успела только фирма «Дуглас», которая представила два отдельных проекта. 19 ноября 1948 г. завод этой фирмы в г. Эль-Сегундо предложил модель 593, а завод в г. Санта-Моника — модель 1181. По мнению руководства, это должно было повысить вероятность победы в конкурсе, но был и риск оказаться аутсайдером с обеими машинам.
Оставшиеся претенденты представили свои проекты с опозданием, только к 3 декабря 1948 г. «Локхид» и «Норт Америкэн» к участию в тендере допущены не были, т.к. представили конструкции, не соответствующие требованиям OS-111.
Фирма «Локхид» исследовала как минимум 8 базовых конструкций, начиная от L-187-1 и кончая L-187-8, среди которых были и достаточно нестандартные. Она не успела завершить все работы и на конкурс представила только два проекта, отличающихся силовой установкой. Модель L-187-2 имела две спарки ТРД XJ-40 на пилонах под стреловидным крылом, а L-187-7 — два турбовинтовых двигателя XT-44-A с высокоэффективными соосными шестилопастными винтами фирмы «Кертисс». Это был единственный проект с ТВД на этом конкурсе, и он оказался неудачным — его боевой радиус и максимальная скорость были неудовлетворительными. Обещание доделать проект L-187-8 с перспективными турбореактивными двигателями TJ-6 принято во внимание не было, так как для этого у фирмы уже не оставалось времени.
Проект НортАмерикэн RD-4554 являлся эволюцией «Сэвиджа» с двумя ТРД TJ-6 в корне стреловидного крыла. Интересной особенностью было сочленение объемного фюзеляжа, крыла и мотогондол, в которые убирались основные шасси. Такое решение напоминало зачатки интегральной компоновки, но в данном случае уменьшало лобовое сопротивление. В документах, представленных в Бюро 19 ноября 1948 г., указывалось, что анализ различных аэродинамических схем, включая схему со стреловидным крылом и крылом обратной стреловидности, показал, что создать конструкцию, удовлетворяющую требованиям OS111, не представляется возможным. Особую сложность вызывала проблема достижения боевого радиуса, независимо от типа АД и применения крыла с большим относительным удлинением. Минимальное количество сохранившихся чертежей с проекциями трех видов и внутренней компоновкой свидетельствует о том, что конкурс имел низкий приоритет для компании.
Фирмы «Мартин» и «Фэрчайлд» предложили настолько оригинальные конструкции, что руководство флота даже не стало их рассматривать, сочтя чрезмерно рискованными.
Модель 245 фирмы «Мартин», сочетая в себе скорость и высоту управляемой ракеты, дальность и точность пилотируемого самолета, должна была удовлетворять не только требованиям OS-111, но и составить конкуренцию конструкциям с большой дальностью для специальных атак, рассматриваемым в рамках требований OS-115.
«Летающее крыло» размахом 32 м и весом около 50 т могло работать с воды, с авианосцев и с береговых баз и имело сменные сбрасываемые взлетные опоры шасси.
Еще более нетрадиционное предложение поступило от Фэрчайлд, основанное на выполненном ранее проекте бомбардировщика М-121 для ВВС США. Проект М-128 был «подогнан» под авианосное базирование и требования OS-111.
Его силовая установка включала шесть XJ-46, расположенных в задней части фюзеляжа, вокруг цилиндрического бомбового отсека. Бомба выбрасывалась по направлению против полета (назад), аналогичное решение было реализовано позднее на А-5 «Виджилент». Мало того, для достижения характеристик дальности предусматривался сбрасываемый топливный бак в виде крыла, которое еще и облегчало взлет. Этакий реактивный стреловидный биплан весом 50 т, спроектированный по схеме «утка».
Высокая степень технической новизны и связанная с ним степень риска, а для Фэрчайлд еще и отсутствие опыта создания таких крупных и сложных самолетов для флота, не позволили этим смелым и радикальным конструкциям двух фирм выйти за пределы чертежных досок.
Очередным претендентом на победу стал NP-50 фирмы Рипаблик. В его элегантной аэродинамической компоновке использовались решения разрабатываемого в то время для ВВС XF-91 «Tандерцептор». NP-50 имел среднерасположенное стреловидное крыло, на котором располагались мотогондолы с двумя XJ40-WE-12 и двумя XJ46-WE-2, попарно. Поддерживающие боковые стойки велосипедного шасси устанавливались перед линией складывающихся частей консолей крыла. Завершало облик V-образное хвостовое оперение. При взлетном весе 48,6 т, самолет имел длину 29,3 и размах 25,9 м.
Если не считать своего собрата по фирме из Санта-Моника, у Дуглас ЭльСегундо оставалось два самых опасных конкурента — проекты фирмы «Конвэр» и Кертисс P-558, отличавшиеся глубиной проработки.
Ситуация с двумя проектами Дуглас напоминала анекдот про двух евреев, продающих рядом два одинаковых товара по разной цене. Однако следует учитывать, что и модель 1181, и модель «Конвэр» оснащались тремя ТРД XJ40, были тяжелее и больше проектов Дуглас 593 и Кертисс P-558.
Максимальный взлетный вес модели 1181 варьировался от 45 до 61 т, в перегрузочном варианте 1181-4 «Конвэр» с трудом вписывалась в 45,36 т. При этом размеры обеих конструкций и по длине, и по размаху крыла были на 2-3 м больше финалистов конкурса.
Гениальное предвидение Хайнемана, считавшего, что в условиях неопределенности с проектом CVA-58 новый штурмовик должен иметь взлетный вес, позволяющий ему действовать с существующих авианосцев класса «Mидуэй» и даже «Эссекс», оправдалось — победителями конкурса на XVA(H1) стали фирмы именно с такими проектами.
Победители и побежденные
В период с ноября 1948 по 2 февраля 1949 г. Бюро аэронавтики рассмотрело в общей сложности 21 конструкцию восьми подрядчиков. Предложения всех претендентов, за исключением фирм «Кертисс» и «Дуглас», были отклонены. И если Кертисс представила 12 вариантов одной базовой конструкции Р-558, то Дуглас только три: модели 593, 593-1 и 593-2. Однако Хайнеман на достигнутом не остановился и продолжил работу, что привело к появлению еще четырех пересмотренных разработок: моделей 593-3, -4, -5 и -6. Первого марта Бюро запросило у финалистов конкурса величину стоимости затрат на 1-й этап исследований и 25 марта получило официальные ответы. При этом из Эль-Сегундо представили информацию по их последней разработке модели 593-7 и попросили дополнительное время для завершения работы над ней. Разрешение было получено, и 31 марта 1949 г. ВМС оплатила Кертисс и Дуглас контракты за1-й этап работы, на сумму $808.340 и $810.586 соответственно.
Еще при первом официальном ознакомлении с запросом на техническое предложение (RFP) Хайнеман доложил руководству о возможности победы в конкурсе, однако выразил опасения, связанные с отсутствием корпоративного опыта производства любого вида реактивных самолетов.
Правда, 17 мая 1946 г. в Санта-Монике взлетел прототип первого реактивного бомбардировщика США XB-43, но контракт на его производство получен не был, и к лету 1948 г. Дуглас имела опыт постройки только реактивных палубных ночных истребителей F3D-1 «Скайнайт».
К счастью для фирмы «Дуглас», недостаток опыта строительства реактивных самолетов был компенсирован наличием в Эль-Сегундо и на головном заводе в Санта-Монике очень способных конструкторских групп, которые работали над исследованиями высокоскоростных самолетов (D-558 серии для ВМС и X-3 для ВВС), высокого авторитета и безупречной репутацией Эдварда H. Хайнемана.
Ключевыми фигурами в его команде были его заместитель Л. Девлин, аэродинамики Е. Роот и K. Ван Эвери, специалист по математическим исследованиям доктор В. Баллхаус, инженер по эскизным проектам Р. Смитт и инженер проекта Гарри Николс. Для них было очевидно, что если спроектировать самолет с максимальным взлетным весом 45360 кг (100 000 фунтов), как указывалось в спецификации ВМС на стадии разработки, то его применение будет ограниченно и возможно только с авианосцев класса 6А. Хайнеман поставил задачу иметь вес значительно ниже этого предела для возможности эксплуатации с существующих авианосцев. Расчет показал, что каждый фунт дополнительного оборудования приведет к увеличению взлетного веса на 6,4 фунта. Началась беспощадная борьба с размерами и весом.
Эволюция модели 593
Разрабатываемая конструкция эволюционировала вместе с изменениями требований ADR. Проект модели 593, прежде чем стать самолетом XA3D-1, претерпел не менее восьми переделок. В основу проекта был положен опыт создания серийно строящегося в Эль-Сегундо штурмовика Дуглас AD «Скайрейдер». Проект предусматривал увеличение площади прямого крыла и установку в нем двух ТРД. Их применение предполагало увеличение скорости полета, для чего хвостовое оперение прорисовали стреловидным. Естественно, должны были возрасти вес и габариты реактивного первенца.
Первоначально самолет проектировался с прямым крылом большого удлинения. Силовая установка прорабатывалась с разным количеством ТРД в корне крыла по аналогии с истребителем F3D или в гондолах на плоскостях.
Первая компоновка со стреловидным высокорасположенным крылом имела четыре ТРД в двух гондолах на пилонах и стала базой для всей дальнейшей работы — менялись вес, габариты, расположение кабины и горизонтального оперения, количество и тип двигателей, но общая схема осталась.
В своих воспоминаниях Хайнеман рассказывал, что проектирование на первом этапе проводилось в условиях отсутствия точной информации о характере боевой нагрузки: «Данные о бомбе были настолько секретными, что долгое время у нас не было даже ее общего рисунка». Вначале ВМС хотели бомбовый отсек шириной 1,45 м, но когда конкурс приближался к финалу, от фирм «Кертисс» и «Дуглас» потребовали увеличить отсек до 1,68 м. Кроме того, для повышения безопасности на взлете и посадке в спецификации на новую атомную бомбу Мk.4, которая должна была стать основным ядерным боеприпасом США, заменив Мk.3, предусматривалась установка ядра из делящихся материалов во время полета, а для этого надо было обеспечить доступ в бомбоотсек из кабины экипажа.
Обе фирмы согласились выполнить эти требования в рамках сроков 1 этапа при условии увеличения стоимости и веса самолета. Проект «Дугласа» потяжелел с 35585 до 39690 кг.
Естественно, в Бюро аэронавтики этому не обрадовались, но конструкторы из Эль-Сегундо предложили альтернативу: самолет с хвостовой оборонительной турелью, без нее (требования ОS-111 это допускали) и, наконец, радикально уменьшенный и облегченный вариант.
Взлетный вес модели 593-1 с требуемыми изменениями удалось удержать на уровне 39690 кг за счет отказа от хвостовой турели. Расчетная взлетная тяга двигателя XJ40-WE-12 была 3674 кгс, однако фирма «Вестингауз» заявила о возможности ее повышения до 4139 кг. Исходя из этого, были представлены два варианта характеристик моделей 593 и 593-1. Боевой радиус с двигателями XJ40-WE-12 составлял 1615 и 1736 км соответственно, а с перспективным XJ40 — 1562 и 1686 км, но максимальное число М росло с 0,82 до 0,85 для модели 593 и с 0,83 до 0,86 для модифицированной 593-1, сопротивление которой было меньше за счет отказа от хвостовой турели. Требованиям ОS111 по боевому радиусу 3148 км соответствовала только модель 593-1 с перспективными XJ40, но применение двух подвесных топливных баков по 1514 л (400 галлонов) позволяло увеличить боевой радиус до 3169 и 3421 км и удовлетворить всем требованиям, за исключением возможности эксплуатации с авианосцев класса «Мидуэй», к чему так стремился Хайнеман.
Хайнеман вспоминал: «Мы могли бы создать самолет с намного лучшими характеристиками, если бы не высокая секретность и требование приспособить самолет к большой бомбе, которая так и не была запущена в производство». И такой самолет флоту предлагался — это была модель 593-2.
Понимая сложность эксплуатации больших реактивных самолетов с палубы, а также имея неофициальную информацию о продолжении работ по совершенствованию ядерного оружия, специалисты понимали, что в ближайшее время массово-габаритные характеристики атомных бомб существенно уменьшатся. Мало того, Хайнеман хотел рассмотреть вопрос о создании бомбы весом 1814 кг и диаметром 0,6 м для тактических целей и предлагал для нее свою модель 593-2, со взлетным весом чуть более 18 т.
Оставив в основе аэродинамическую компоновку предшествующих проектов, предлагалось однозначно отказаться от хвостовой турели, заменив ее системой предупреждения об атаке, уменьшить состав бомбардировочного оборудования, сократить экипаж с трех до двух человек, использовать шасси обычной схемы с задним колесом, а подвеску бомбы сделать конформной, т.е. лишь наполовину утопленной в фюзеляж. Уменьшение взлетного веса почти в два раза допускало применение двух менее мощных ТРД XJ46-WE-2 статической тягой 1905 кгс каждый.
Несмотря на небольшой вес и размах крыла всего 16,5 м, модель 593-2 имела боевой радиус 2830 км с заправкой только внутренних топливных баков, что было соизмеримо с большими по размерам и более тяжелыми предшественниками. При этом максимальная скорость была 1037 км/ч (М=0,85), то есть больше, чем у моделей 593 и 593-1 с двигателями XJ40-WE-12. Но главным было то, что 593-2 могла бы работать с авианосцев класса CV9.
Как только было отменено строительство CVA-58, из Бюро поступило распоряжение о приостановке работ по штурмовикам VA, однако Хайнеман был готов к такому развитию событий и продолжил работы на свой страх и риск. Если модели 593 и 593-1 предназначались только для авианосца 6А, то теперь в вариантах 593-3, -4, -5 и -6 конструкторы пытались найти компромисс между проектами 593, 593-1 с одной стороны и 593-2 с другой. И как только из Бюро было получено разрешение на продолжение работ, но уже ориентированных на штурмовик для существующих авианосцев, фирма «Дуглас» с этими своими проектами оказалась «на коне».
Модель 593-3 была меньше и легче базовой модели 593, но больше и тяжелее 593-2, в отличие от которой бомбовая нагрузка полностью размещалась внутри бомбоотсека. Информация о моделях 593-4 и -5 отсутствует, возможно, это были вариации с хвостовой турелью, другими агрегатами и оборудованием. Точно известно, что модель 593-6 была больше, чем модель 593-3, но меньше, чем первоначальная 593-я, имела хвостовую турель, бомбовый отсек, а также отличалась шасси с хвостовым колесом.
Существенные изменения имел проект 593-7: были полностью перепроектированы передняя и задняя части фюзеляжа, изза изменения расположения кабины экипажа и хвостовой турели, а также применено шасси обычной схемы с передним колесом.
Финалом эволюции модели 593 стал восьмой вариант, ставший в конечном итоге опытным самолетом XA3D-1. Ее предшественница модель 593-7 практически ничем не отличалась, за исключением расположения хвостовой турели, что привело к изменению задней части фюзеляжа.
После завершения первого этапа конкурса и прекращения строительства «суперавианосца» CVA-58 было признано, что Дуглас со своим окончательным предложением самолета с возможностью эксплуатации не только с авианосцев класса «Мидуэй», но и от более мелких, класса «Эссекс», победила Кертисс с более тяжелым Р-558. В июле 1949 г. Министр ВМС подписал 1-ю поправку к контракту NO(a)s-10414, на сумму $13,017,052 для оплаты детального проектирования и производства двух прототипов XA3D-1 и одного планера для статических испытаний.
(Продолжение следует)
Статья была опубликована в мартовском номере журнала "Наука и техника" за 2015 год
