F-14 томкет

F-14 Томкет Опште Намена Пресретач Посада два члана Произвођач Граман Први лет 21. децембар 1970. Почетак производње септембар 1974. Број примерака 712 Димензије Дужина 19,1 m Размах крила 19 / 11,7 m Висина 4,9 m Маса Празан 18.036 kg Нормална полетна 31.139 kg Макс. тежина при узлетању 33.730 kg Макс. спољни терет 6.577 kg Погон Турбо-млазни мотор Прат енд Витни 2хTF30-414A Потисак ТММ 95 / 56 kN Перформансе Макс. брзина на Hopt 2.485 km/h Тактички радијус кретања 927 km Плафон лета 15.700 m Брзина пењања 9.145 m/min

F-14 томкет (енгл. Grumman F-14 Tomcat) је амерички надзвучни, борбени, морнарички, двомоторни авион 3. генерације, двосед, с променљивом геометријом крила. Геометрија крила се мења, с атоматском изменом угла стреле, од 20 до 68 степени. F-14 је развијен из програма морнаричког експерименталног ловца VFX, након неуспеха пројекта F-111B. Он је био први амерички серијски ловац, који је развијен на искуству борби у ваздушном простору Вијетнама, против руских МиГ-ова. Посебно су значајна та искуства из борби између ловачких авиона F-4 Фантом и МиГ-21.

F-14 је полетео у децембру 1970. године, први примерак је распоређен 1974. на амерички брод носач авиона Ентерпрајз (CVN-65). Оперативно је заменио F-4 Фантома. F-14 је био примарно намењен за борбу за превласт у ваздушном простору у оквиру америчке ратне морнарице, пресретачку одбрану флоте и за тактичко извиђање. У 1990. години му је додата намена дејства на малој висини, напад ваздух-тло.

У 1980. години, Иран је користио F-14 као копненог пресретача у ирачко-иранском рату. Наводно су тада оборили најмање 160 ирачких авиона, док је само око 16 Томкета изгубљено. Око половине ових губитака је било због разних отказа, тј. несрећа.

Томкет је био у оперативној употреби, у Америчкој ратној морнарици, у временском периоду од 1974 – 2006. године. Званични датум престанка оператвне употребе Томкета, у америци, је 22. септембар 2006. године. Наследили су га савременији авиони F/A-18 хорнет и F/A-18E/F супер хорнет.

После престанка оперативне употребе у САД, Томкет је остао у употреби једино још у Ирану.

Произведено је укупно 712 примерака авиона Томкет.

Тактичко-технички захтеви

Крајем шездесетих година двадесетог века, Ратна морнарица је тражила обнову своје борбене авијације. Покренут је програм F-14 томкет, када је постало очигледно да су присутни значајни проблеми са F-111B, морнаричком варијантом тактичког екперименталног ловца (TFX), првенствено преко прекорачења тежине и недовољне покретљивости и да то неће бити превазиђено према потребама морнарице. Брзине полетања и слетања F-111B, биле су велике, за дужину расположиве полетно-слетне стазе на носачима авиона. Тада је Граман добио задатак да предложи одговарајући свој пројекат.

Захтев морнарице је био за ловца који ће ефикасно штитити флоту противваздухопловном одбраном (FADF), примарном улогом пресретања совјетских бомбардера, пре него што лансирају ракете на бродове. Морнарица је такође захтевала да авион поседује карактеристике својствене супериорности у ваздуху. Морнарица се оштро противила програму TFX, који је обухватио захтеве ваздухопловства за напад авиона на малим висинама, страхујући да би компромис осакатио авион. Војни врх је желео један авион који задовољити оба вида и смањити укупне трошкове развоја. Претходни пример Фантома који је програм морнарице, а усвојен је и од стране ваздухопловства је имао прилику да се опет понови са негативним последицама.

Конгрес САД је 1968. одобрио буџет за финансирање развоја и производње тога авиона за Ратну морнарицу, те је отпочела кампања за његову дефиницију, у циљу обезбеђења супериорности над новим совјетским Су-24, МиГ-23 и МиГ-25.

У блиској борби у ваздушном простору, против совјетских ловаца, Фантом је показивао недостатке у маневарским способностима и у борбеним карактеристикама. Код Фантома су уочени и пропусти у концепцији. Посебно је карактеристична заблуда минимизације улоге ватреног оружја у блиској борби и његовог изостављања из сталног наоружања. Прецењена је улога ракета с инфра-црвеним (IC) навођењем у блиској борби. Испоставило се у Вијетнаму, у борби с миговима, као велики недостатак Фантома што нема топ у завршној фази борбе, после преживљавања ракетног двобоја. Тај недостатак није сасвим отклоњен ни с ношењем топа у подвесном контејнеру.

Захтевима за наредни авион је и тражено значајно смањивање минималне а повећање максималне брзине лета. Затим је тражено померање границе стабилног лета на великим нападним угловима. Посебно су постављени високи захтеви за перформансе радара и домета ракета с полуактивним радарским вођењем.

При дефинисању захтева и концепције Томкета, пренета су добра решења и доказане технологије, с одбаченог пројекта F-111B.

Развој

Примљене су четири понуде, од фирми Џенерал дајнамикс, Граман, Линг-Темко-Ваут, Макдонел Даглас и Норд Американ Роквел. Прихваћена је понуда Грамана и с њима је закључен уговор, који у своме пројекту поново користио на моторе TF30 као на F-111B. Пројекат је и даље био највећи и најтежи од свих америчких морнаричких ловачких авиона. То је последица захтева да носи велики радар AWG-9, ракете AIM-54 феникс и великуколичину унутрашњег горива (7.300 kg).

Задржана је концепција промењиве стреле крила, нека решења за наоружање и електронику. Пренета је микроцесорска технологија и примењена је у серијској производњи авиона, први пут на Томкету. Почетком 1969. је одлучено да се изгради 6 прототипова. Касније је уговор допуњен, због расподеле и убрзања укупног испитивања у лету, за производњу 12 прототипова. Први лет прототипа је обављен 21. децембра 1970. године, на минималном углу стреле крила (20°), без измене истог у целом току лета. Овај прототип се срушио после неколико дана, током слетања, због потпуног отказа хидрауличког система. У овом удесу, авион је потпуно уништен, оба пилота су се успешно катапултирали. Други прототип је полетео 24. маја 1971. године. Програм испитивања је завршен после две године без озбиљних проблема, тако да је почетна оперативна способност постигнута 1973. године. Морнарички корпус Сједињених Држава је првобитно планирао да се F-14 набавља и да се замењују F-4 фантом II.

Лансирање ракете дугог домета АИМ-54 феникс, почело је у априлу 1972. године. Ракета је испаљена на различите циљеве, крстареће ракете и бомбардере при лету на великој висини. Напад на најудаљенији циљ је изведен до 200 km, у априлу 1973. године. Шест ракета АИМ-54 су лансиране, 22. новембра 1973. године, при лету на брзини која одговара Маховом броју од 0.78 и на висини од 7.600 m, у току од 38 секунди, од којих су четири пројектила погодила циљ.

Испитивања су се одвијала отежано, уз високу цену, с неколико губитака авиона и пилота. Карактеристичан случај се десио, да је десети прототип изгубљен због природне смрти пилота, у току лета.

Томкет у четири пројекције.

 

Производња авиона F-14

Варијанте	Нови	Преправка
F-14A	557	-	557
F-14A (Иран)	80	-	80
F-14B	38	32	70
F-14D	37	-	37
F-14D(R)	-	18	18
Укупно	712	50	762
R – означава опцију извиђача

Производња

Први серијски авиони су почели излазити из производње и предавати су на оперативну употребу, од октобра 1972. године.

У септембру 1974. године, Носач авиона Ентерпрајз (CVN-65) је испловио у Пацифик, са прве две ескадриле F-14, стациониране на броду. Све у свему, морнарица, укључујући прототипове, преузела је 478 примерака авиона F-14A, који су у оперативној употреби заменили F-4 фантоме и F-8 крусадере. Производња Томкета је била под великим финансијским притиском, због уговора са морнарицом, са фиксном јединичном ценом. Поред тога, касних седамдесетих година двадесетог века била је посебно велика инфлација у Америци. Срећом, Иран, под Шахом се одлучио да купи 80 примерака Томкета, што је Грамана спасило од стечаја.

Произведено је 37 примерака F-14D, а први су укључени у оперативну употребу у новембру 1990. године, заједно са надограђених 18 примерака F-14A у стандард извиђача F-14D(R). Почетна је била намера да се унапреди цела флота на стандард F-14D, али са крајем Хладног рата процењено је да је то скупо и непотребно. Производња и модификације су одвијани према прикaзу у табели, десно.

Укупно је произведено 712, а надограђено је у други стандард 50, тако да је укупно прошло кроз производњу 762 примерка авиона Томкет.Укупно је произведено 712 авиона Томкет.

Опис

Томкет је морао испунити услове морнаричког авиона, да безбедно слеће и полеће с палубе, а да уједно поседује и способност постизања превласт у ваздушном простору. То су веома тешки, а у одређеним сегментима и контрадиторни услови. Полетање и слетање, на палуби брода, условљава мале минималне брзине лета. То значи велики коефицијенат узгона и мало специфично оптерећење крила (однос масе авиона у kg по 1 m² површине крила). Таква решења је тешко реализовати за надзвучни авион, великих брзина. Изабрано је крило променљиве геометрије, у току лета, преко измене угла стреле од 20 до 68 степени. Угао стреле крила се аутоматски мења, са управљањем преко централног рачунара (CP-1166B/A), користећи податке са давача (сензора) о режиму лета.

Чеони изглед усисника Томкета.

За полетање и слетање, као и за мале брзине лета, полукрила се постављају на минималну вредност угла стреле од 20 степени. На режиму надзвучног лета полукрила се закрећу уназад, на 68 степени. Током измене брзина, при маневрисању и промени режима лета, аутоматски се полукрила постављају на одговараће оптималан угао стреле. У хитним случајевима и при квару аутоматике, пилот може и ручно управљати системом за измену угла стреле крила. Посебно би било критично да полукрила остану на великој вредности угла стреле при слетању авиона.

Целокупна нападна и излазна ивица, дуж целог размаха крила, је искоришћена за механизацију, за повећање узгона. Пошто целу излазну ивицу заузимају закрилца, није преостало место за крилца. Изабрано је решење, да се уместо с крилцима, управља с авионом око уздужме осе, са спојлерима. На великим, надзвучним брзинама, при великим угловима стреле крила (изнад 57°), спојлери се аутоматски искључују. Тада се управљање, око уздужне осе, реализује с диференцијалним отклањањем полуповршина хоризонталног репа. На стајанци и у бродском спремишту се крила склапају (око осе у правцу тетиве), због скученог смештајног простора на броду носачу.

Стабилан лет и квалитетно управљање је обезбеђено и на великим нападним угловима са целообртним хоризонтлним репом и са два верикална репа с крмама.

У кабини су смештена два пилотска седишта, постављена једно иза другог. Кабина је уграђена на узвишеном делу трупа, тако да је из ње прегледно цело окружење, у кругу од 360°.

Завршни део трупа („палачинка“).

У централном, а продужено и у стражњем делу трупа Томкета, су обезбеђена два одвојена моторска простора, који су обликовали тај део у тело које асоцира на „палачинку“. На крајњем задњем делу авиона, односно дела трупа облика „палачинка“, оформљен је дубоки тунел између мотора, који ствара штетни отпор. Међутим, тако добијени део трупа авиона ствара додатни простор за смештај горива, опреме и за подкачињање наоружања. На стражњем делу простора, између мотора, то јест завршни део „палачинке“ је благо закривљен према горе, због поништавања момента пропињања, на нултом узгону при надзвучном лету. Слично решење је и код совјетских ловачких авиона МиГ-29 и Су-27, који су пројектовани и развијени много касније. Оваква размакнута уградња мотора је изведена због повећања вероватноће преживљавања авиона, при погодку једног од мотора, са IC ракетом. Недостатак оваквог решења, што је оса потиска мотора на великом краку од осе авиона и при престанку рада једног од мотора, јавља се велики момент скретања. Пилот је приморан, у томе случају, да брзо реагује и да тај момент, с командама вертикалног крмила, поништава, а трајније да га с тримовањем поништи.

Мотори се напајају с ваздухом преко два велика, правоугаоног облика, оштрих усана, усисника. Усисници су постављени на боковима трупа Томкета, испод кореног дела крила. Рубови усана усисника, у попречној равни, су под оштрим углом уназад, од врха до дна, како би се обезбедила довољна количине ваздуха за моторе и на великим нападним угловима лета авиона. Улази у усиснике су довољно одмакнути од бокова трупа, тако да узимају чисту ваздушну струју, без вртлога и блокаде граничним слојем. Из истих разлога су спуштени, испод кореног дела крила, изван аеродинамичког утицаја истог. Канали усисника су скоро прави, без скретања ваздуха, што смањује губитке у њима. Горња усна усисника, аутоматски мења свој нагиб око шарнира, помоћу рачунара и тако се мења пресек за улаз ваздуха, у функцији режима лета авиона. На тај начин су изведени усисници с променљивом геометријом, то јест оптимизираном регулацијом протока ваздуха према мотору.

Стајни трап је трицикл, с носном ногом. Главне ноге се увлаче у гондоле у кореном делу крила. Носна нога има два точка и увлачи се уназад, у гондолу у предњем делу трупа.

Гориво је смештено у интегралним резервоарима у оба спољња дела кила, по 1.116 литара. У задњи део трупа стаје 2.453 литара, а 2.615 литара је смештено у централном делу трупа, иза кабине. Поред тога постоје још два резервоара у структури трупа, с укупним горивом од 1.726 литара. Укупно унутрашње гориво је запремине 9.026 литара, а спољње, у два подвесна резервора испод усисника, су 2 х 1.011 литара. Томкет је опремљен и с уређајем за напајање горива у лету. Наливна сонда, за пуњење авиона у лету с горивом, је уграђена с десне стране предњег дела трупа.

Аеродинамичке кочнице се налазе на завршном делу трупа, на завршетку „палачинка“. Састоје се из две плоче које се заједно отклањају с хидрауличким покретачима. Једна плоча је згорње а друга с доње стране палачинка, тако када се отклоне, не мењају момент пропињања авиона.

Испод „палачинка“ је постављена и кука за хватање зауставног конопа на броду носачу.

Поглед на инструменталну таблу

предње кабине Томкета.

 

Тактичка ситуација на показивачу

радара F-14A.

На самом репном делу трупа је уграђен уређај за против-електронску заштиту.

Томкет има хибридне команде лета, са хидрауличким покретачима на које се преноси жеља пилота преко кинематских полуга. У серво-вентилу се интегрише тај сигнал у јединствен, са електронским из пригушивача и аутопилота. На основу резултујућег сигнала се позиционира покретач односно командна површина. Једино се спојлери управљају с електричним системом. Отпор (супростављање) пилоту на померање палице се симулира у циљу стварања осећаја о учињеном, помоћу опружног система.

Томкетје врло комплесан авион, за један временски час лета је неопходно средње време рада на његовом одржавању од 50 часова.

Опрема

Пилотска кабина је за два члана посаде, опремљена са два избацива седишта, типа Мартин-Бејкер GRU-7A, са заједничким провидним поклопцем. На предњем седишту седи пилот авиона, а на задњем је оператор с радаром и осталом опремом. Седишта су опремљена с ракетним моторима, за лансирање приликом њиховог избацивања, у случају присилног напуштања авиона, при свим брзинама лета авиона до 830 km/h, укључујући и услове мировања на земљи (тип седишта „нула-нула“).

У предњој кабини је инструментална табла с потпуним садржајем приказивачких и управњачких уређаја. Пилоту су на располагању три приказивачка екрана за очитавање навигације и тактичких података и системи за управљање с наоружањем, с командама лета и показивачким системом.

У задњој кабини је само најнеопходније понављање управљачких и показивачких уређаја и то само за најнужније потребе извршавања задатка оператора с радаром и с другим сензорима и системима. Међу њима је и екран, са подацима с радара AN/APG-71 и других система и уређаја с којима оператор управља. Оператор помаже пилоту у откривању и праћењу циљева, а при потреби може и да лансира један пројектил. Томкет је, за свој примарни задатак прислушкивања и откривања противника, опремљен с нападно-навигацијским системом на бази радара AN/APG-71. Овај систем има способност да истовремено гађа са шест пројектила, већег домета, а да истовремено прати 24 циља. Антена радара је тањираста, величине 40,64 cm. IFF антена се директно монтира на тањир, с излазном снагом од 10,2 kW. Радар је доплерски, има способност откривања и праћења циљева према горе и према доле (према тлу) и на малим висинама. Базиран је на аналогној технологији, домет му је 230 km.

Прве серије Томкета су биле опремљене с уређајем за детекцију инфра-црвеног (IC) зрачења. Тај систем је замењен са системом ТВ камера, преко којих се визуелно уочава непријатељ. Слика се преноси у обе кабине ради раног откривања циља и предузимање мера за његово уништење. Рачунар података о лету, користи даваче (сензоре), за статички и динамички притисак и температуру ваздуха и нападни угао крила. На основу обрађених података, рачунар шаље сигнал командама лета за одговарајуће, оптимално позиционирање командних површина. Томкет је још опремљен с опремом: IFF транспондером, испитивачем, радио уређајима за везу, радио-фаром, радио и радарски висиномером и компасом.

Томкет на старту пред полетање,
СДС мотора.

Прат енд Витни TF30.

 

Шематски приказ феникса,
назначене су секције ракете.

 

Томкет са ракетама AIM-54 феникс.

Томкет је опремљен с уређајима за против електронске мере и системима радарских и IC мамаца, за пасивну противрадарску и IC заштиту.

Мотори

На F-14А, интегрисана су два двопроточна турбомлазна мотора Прат енд Витни TF30-P-412 са аксијалном комором сагоревања, турбовентилатором, с потиском, без допунског сагоревања (БДС), од 2 х 56 kN, а сa допунским сагоревањем (СДС), од 2 х 95 kN. Овај мотор је настао од TF30-P-12, који је коришћен на F-111B.

Мотор TF30 има 16 степени компресије, три вентилаторска су на једном вратилу, шест ниског притиска су на другом вратилу, а седам високог притиска су на трећем вратилу.

Комора сагоревања је прстенаста.

Лопатице једностепеног кола турбине високог притиска подносe високе температуре, израђене су од легура кобалта. Три кола ниског притиска су од легуре никл-алуминијума.

Мотори TF30 су, у експлоатацији, испољили недостатак. На меким режимима рада се појављивало загушење компресора ваздуха, што је угрожавало његову поузданост.

На варијантама „B“ и „D“ су интегрисана два економичнија, савременија и поузданија мотора GE F110-400, потиска БДС од 2 х 56 kN, а СДС 2 х 122 kN.

Наоружање

Томкет је концепиран за надмоћ у ваздушном простору, у периоду хладно-ратовске трке у наоружању и директних претњи противничкој страни. Пројективан је да преживљава нападе совјетских ракета и авиона и да буде већа претња од њих. Изабран је да одговори овој намени, у улози платформе, за тешку ракету ваздух-ваздух AIM-54 феникс. Ова ракета је подразумевала и интеграцију одговарајућег радара, а то је AN/APG-71. Са спрегнутим овим системима, Томкет открива циљеве удаљене и до 230 km, радаром га забрави на удаљености од 130 km, а лансира ракету на 100 km.

Тражена супериорност у ваздушном простору у свима приликама, диктирала је интеграцију, у структуру авиона, моћног топа М61 вулкан, са бојевим комлетом (БК) од 676 граната. Све остало наоружање, укупне масе до 6.700 kg, Томкет носи на 10 спољњих носача:

• 6 испод трупа,
• 2 испод усисника и
• 2 испод кореног дела крила.

Средства интегрисана на Томкету