На обоих самолетах не использовалось так называемое «Правило площадей». Его идея заключалась в уменьшении поперечного сечения фюзеляжа в месте расположения крыла. В 1952 г. его придумал инженер NACA Ричард Уайткомб (Richard Whitcomb). В СССР в то время оно было еще неизвестно, а Джонсон отказался от «правила» сознательно, потому как на его самолете стояло очень тонкое крыло (относительная толщина всего 3,4%), которое практически не нарушало распределение площадей поперечных сечений.
Таким образом, можно говорить о неком едином подходе к проектированию у Джонсона и МиГ. Преодоление звукового барьера и дальнейший разгон у их самолетов производился только за счет большой тяги силовой установки, что негативным образом отражалось на расходе топлива и ресурсе их двигателей.
Максимальное аэродинамическое качество у F-104A незначительно превосходило качество МиГ-21. У «Старфайтера» оно составляло 8,25, а у МиГ-21ПФ — 8. Так что оба истребителя очень похожи по своим аэродинамическим характеристикам. Конечно, подъемная сила у крыла F-104 была меньше, но этот недостаток компенсировался существенно меньшим лобовым сопротивлением.
По нормальному взлетному весу самолеты отличались. «Старфайтер» был тяжелее. МиГ21ПФ с двумя Р-3С весил 7800 кг, F-104A с двумя AIM-9B — 8170 кг.
Частный эпизод экзотической войны. МиГ-21 ВВС Индии против F-104 ВВС Пакистана в войне 1971 года
Взлетно-посадочные характеристики
У МиГ-21 длина разбега — 850 м у «Старфайтера» — 900 м.
Посадочная скорость ПФ-а колебалась в пределах 270-290 км/ч. У пилота F-104 на посадке комфорта было меньше, посадочная скорость его машины была на 25 км/ч больше. И это только при условии включения системы сдува пограничного слоя (СПС) с закрылков. Без СПС посадочная скорость доходила до 350 км/ч.
Рабочее давление в пневматиках шасси F-104 составляло 17,6 кг/см², что полностью исключало возможность базирования этого истребителя на полевых аэродромах. МиГ-21 мог летать с любых ВПП, у него давление было в два раза ниже — 8 кг/см².
Длина пробега с тормозным парашютом у F-104A — 1500-1800 м, что соответствует таковой у МиГ-21 без парашюта. МиГ с парашютом пробегал не более 950 м. Такие характеристики МиГа позволяли снизить требования к протяженности ВПП и эксплуатировать его на большем числе аэродромов.
А еще стоит обязательно обратить внимание на ресурс пневматиков. Большая посадочная скорость и вес F-104 приводили к повышенному износу резины. Ресурс пневматиков «Старфайтера» составлял 16 посадок. У МиГа, по опыту эксплуатации, ресурс доходил до 30-40 посадок. Конечно, главным критерием замены колес у обеих машин был износ определяемый визуально, а при грубой посадке резину можно было «убить» и за один раз.
Оборудование, надежность и эксплуатационные характеристики
Практически все электронное оборудование на МиГ-21 размещалось в свободных объемах носовой части самолета. Для его обслуживания имелось достаточное количество соответствующих лючков. Блоки РЛС и прицела находились перед кабиной.
В отличие от МиГа, с его рассеянными по носовой части блоками, F-104 стал одним из первых боевых самолетов, в которых бортовое оборудование располагалось, большей частью, в одном месте и в корпусах унифицированной формы. Это укорачивало проводку, улучшало охлаждение и упрощало герметизацию. Отсек с оборудованием находился за кабиной летчика. РЛС «Старфайтера» устанавливалась в цилиндрическом носовом отсеке, а все разъемы для проверки и обслуживания выносились под соответствующие лючки в носовой части. По сравнению с «классическим» размещением (как на МиГе) такая компоновка оборудования F-104 давала экономию веса 20% и объема — 50%.
Для обслуживания двигателя и гидросистемы у МиГ-21 на фюзеляже имелось более десятка лючков небольшой площади, что затрудняло работу техников. Доступ к двигателю и элементам гидросистемы у F-104 был проще. Снизу фюзеляжа американского истребителя стояла большая откидная панель, на внутренней поверхности которой размещалась большая часть гидравлики.
Система управления МиГ-21ПФ имела автопилот КАП-2, который обеспечивал демпфирование колебаний только в канале крена. На F-104 стояла система автоматического управления с демпфированием по всем трем осям. Характеристики американского демпфера улучшали точность стрельбы, обеспечивая удержание прицельной марки на цели с точностью до 1 тысячной.
Кроме этого в маневренном воздушном бою пилоту «Старфайтера» существенно помогала система предупреждения о приближении срыва и автомат, принудительно выводящий самолет на меньшие углы атаки. Благодаря этому оборудованию малоопытный летчик мог чувствовать запас устойчивости и маневрировать свободнее, получая большие перегрузки. По системе управления F-104 превосходил МиГ-21.
На F-104A и МиГ-21ПФ заправка топливных баков производилась при помощи пистолета через несколько заправочных горловин, что усложняло и затягивало процесс, а также могло послужить причиной попадания в баки посторонних предметов.
Средняя наработка на отказ оборудования МиГ-21 ПФ составляла от 5 до 7 ч, хотя по требованию ОТТ ВВС должна была быть не менее 8 ч. В 98% случаев отказов виновником были конструктивно-производственные недостатки. Если рассматривать распределение неисправностей по системам, то 40% всех случаев приходилось на РЭО и 25% на планер (шасси и гидросистема). Частыми и массовыми были случаи преждевременного износа тормозных дисков, износа и разрушения покрышек, негерметичности блока цилиндров тормозов основных колес, негерметичности клапанов подключения наземных гидронасосов, фильтров, ниппельных соединений.
По двигателю наиболее частыми были: ложное срабатывание сигнализатора наличия стружки в масле (из-за плохого качества масла) и колебания частоты вращения ротора низкого давления, а также трещины и прогары форсажного диффузора и регулируемого сопла.
Если у американцев проблемы с пушкой были на этапе летных испытаний, то на МиГ-21 с ними встречались летчики серийных машин. Так при стрельбе из пушек ГШ-23 подвесной гондолы ГП-9 произошло несколько случаев разрывов боеприпасов в районе носовой части самолета из-за их ударов о газовые компенсаторы и антенны СРЗО-2. Проведенными исследованиями было установлено, что рассеивание снарядов с попаданием в опасные зоны происходило из-за несоосности стволов пушек ГШ-23 и отверстий в наклонных пластинах газовых компенсаторов. В одной из боевых частей ВВС попадание снаряда в газовый компенсатор гондолы произошло из-за горизонтального люфта пушки (6—9 мм по обрезу ствола) по причине ослабления ее фиксации в заднем узле крепления. Фактически, та же причина, что и на опытных F-104.
Абсолютные показатели аварийности у F-104A были следующими: в 1961 г. зафиксировали два летных происшествия, в 1962 г. — семь, в 1964 г. — 12, в 1965 г. 27, в 1966 г.-22.
Обычно из этого делают вывод об опасности полетов на данном типе самолетов, но для того времени это утверждение не совсем соответствует реальному положению вещей. Оказывается «Старфайтер» занимал лишь второе место по уровню аварийности среди других типов сверхзвуковых самолетов США. Лидерство прочно удерживал палубный F-8 «Крусейдер». Однако F-104 был «раскрученным брендом» и на него пресса обращала повышенное внимание, а еще один «гроб» — F-8, оставался в тени. Так, в начале эксплуатации флот потерял 44 самолета F-8, а ВВС — 43 F-104.
Что касается МиГ-21, то его абсолютные показатели мало отличались от F-104A, например, в 1961 г. зафиксировали 7 летных происшествий, в 1964 г. — 25.
В относительных показателях, число летных происшествий на 100000 летных часов, «Старфайтер» уступал «Крусейдеру» F-8. У F-104 — 26,7, а у «Крусейдера» — 46,7. Нельзя обойти вниманием и еще одного американского «рекордсмена» по авариям и катастрофам — F-100. В начале своей эксплуатации он имел сначала 95 происшествий, которые удалось понизить до 38 серьезных инцидентов на 100000 ч. В худшую сторону можно отметить и «Скайхок», который почти догнал F-104 с показателем 23,4. Относительный уровень аварийности МиГ-21 составлял около 21 происшествия на 100000 ч. Это лучше чем у F-104А в американских ВВС.
Конечно, с уровнем аварийности F-104 было не все в порядке, но для того времени это не было чем-то из ряда вон выходящим. Хотя с сегодняшней точки зрения показатели огромны. Тут будет уместно привести некоторые данные по более новым машинам, например, у F-14 — 9,32, a F/A-18 всего лишь 3 происшествия на 100000 ч налета.
Нельзя обойти и вопрос с немецкими «Старфайтерами», хоть это и совсем другая история. Максимальная аварийность, зарегистрированная за все время применения F-104G, составила 139 самолетов на 100000 летных часов, или 1 тяжелое летное происшествие на 720 ч налета.
Для снижения числа аварий и катастроф «Старфайтеров» был предпринят целый ряд мер. На F-104G установили новое катапультное кресло Martin-Baker Mk.GQ7A класса «0-0», улучшили качество обучения летчиков, устранили некоторые недостатки в конструкции силовой установки и усовершенствовали систему предотвращения выхода на закритические углы атаки. Эти меры привели к постепенному сокращению число летных происшествий. Однако полностью решить проблему не удалось.
До 1987 г. Бундеслюфтваффе потеряли около 30% самолетов F-104G. Основные потери приходились на истребительно-бомбардировочные подразделения. И если сравнить последнюю цифру с процентами потерь предыдущего немецкого истребителя-бомбардировщика F-84F «Тандерстрик» (36% самолетов от общего числа), то возникает подозрение, что высокая аварийность «Старфайтера» не была связана с конкретным типом техники. Скорее всего, она является показателем качества подготовки немецких летчиков. Косвенное подтверждение этому можно найти в воспоминаниях известного немецкого аса времен второй мировой войны — Эриха Хартмана.
Хартман командовал истребительной эскадрой JG-71 «Рихтгофен» на вооружении которой были F-104G и по поводу этого самолета однажды сказал следующее:
«Благодаря своей удаче, я приобрел большой опыт. И этот опыт, вместе с тем, что я узнал об F-104 в США, говорит мне, что наши молодые пилоты просто не обладают достаточным опытом, чтобы справиться с такой сложной системой оружия.»
Косвенным подтверждением слов Хартмана могут служить показатели других стран, где уровень аварийности F-104G был ниже. Например, в Норвегии — только 10,7 самолетов на 100000 ч налета, а в Испании цифры вообще приближались к нулю. Единственным исключением были ВВС Канады, которые потеряли 50% своих CF-104.
Радиолокационное оборудование
На МиГ-21ПФ стояла РЛС РП-21 импульсного типа, что значительно расширяло его боевые возможности самолета по сравнению с предыдущими модификациями. РЛС обеспечивала поиск воздушной цели в пределах ±30º по азимуту и ±12º по углу места. Дальность обнаружения бомбардировщика составляла 20 км, а истребителя — 7-10 км. Захват цели и ее сопровождение производилось на дальности до 12 км. Станция не могла обнаруживать и сопровождать цели на фоне земли. На высотах ниже 4 км, с целью уменьшения влияния помех, зона обзора станции по углу места сужалась до ±8º или смещалась вверх. Минимальная высота применения ограничивалась 1000 м. В режиме дальномера диапазон дальностей составлял от 2,5 до 15 км.
Гиростабилизация антенны имелась только в канале крена и летчики не могли распределить зоны обзора между несколькими самолетами в групповом полете. Хотя экспериментальные полеты в боевом порядке «радиолокационная цепочка» производились.
Прицеливание осуществлялось по индикатору РЛС или по простому кол-лиматорному прицелу ПКИ, с неподвижной сеткой. Упрощение прицела стало следствием снятия с самолета пушек.
На F-104 установили похожую станцию, которая входила в систему управления огнем AN/ASG-14Т-1, включавшую оптический гиростабилизированный прицел и поисковую импульсную РЛС. Система могла использоваться только в простых метеоусловиях. РЛС не могла сопровождать цель по углу — только по дальности. Углы обзора РЛС по азимуту и углу места составляли 90º. Максимальная дальность обнаружения цели типа бомбардировщик — 37 км. Захват и переход в режим сопровождения цели по дальности происходил на дистанции от 16 до 18,5 км. В условиях постановки помех станция могла указывать направление на источник излучения.
Важным моментом было наличие на борту F-104A системы СПО, которая позволяла летчику своевременно обнаруживать противника в задней полусфере, если он включал свою РЛС на излучение.
По характеристикам РЛС самолеты были приблизительно равны. В остальном F-104 превосходил МиГ-21 (прицел + СПО).
Пушки
Переоценив возможности управляемого ракетного оружия, с МиГ-21 сняли пушечное вооружение. Но уже первые воздушные бои многочисленных локальных войн заставили советских конструкторов пересмотреть отношение к пушечному вооружению. Для восстановления боевого потенциала самолета конструкторы разработали подвесной подфюзеляжный контейнер ГП-9 в котором разместили 23-мм двуствольную пушку ГШ-23 с боекомплектом в 200 снарядов. Решение оказалось настолько удачным, что впоследствии МиГ-21 ПФ (ФЛ) без ГП-9 в бой уже не вступали. Правда, установка пушки исключала возможность подвески подфюзеляжного подвесного топливного бака.
М61А1 «Вулкан», установленная на «Старфайтере» превосходила по скорострельности ГШ-23 (6000 выстрелов в минуту против 3500 у ГШ), но по весу секундного залпа уступала ей. За секунду она отправляла в противника всего 10,2 кг снарядов. Секундный залп у двуствольной ГШ-23 существенно больше — 19,72 кг. (Не следует забывать и о том, что гидравлический привод американской пушки не мог мгновенно раскрутить тяжелый блок стволов, поэтому на максимальную скорострельность пушка «Вулкан» выходила не сразу, а с некоторой задержкой, что в реальных условиях снижало ее боевую скорострельность. -Прим. Ред.).
Продолжительность непрерывной стрельбы у «Вулкана» около 10 с, а у ГШ всего 3,5 с.
По начальной скорости снарядов преимущество опять находилось на стороне «Вулкана» — 1020 м/с, против 720 м/с у ГШ-23. Но лучший баллистический коэффициент наших снарядов несколько сглаживал это различие. По расчетам на дальности эффективной стрельбы снаряды «Вулкана» и ГШ должны были попасть в цель на одинаковой скорости.
Ракеты
Оба самолета могли нести две управляемые ракеты класса «воздух-воздух» с ИК ГСН. Характеристики ракет на обеих самолетах практически совпадали, так как Р-ЗС являлась копией американской AIM-9B.
Совпадали и вероятности попадания в цель, в зависимости от перегрузки цели.
Если рассматривать качество ГСН, то американская «голова» была немного чувствительнее и вероятность захвата цели в зависимости от дальности у нее была выше, что позволяло добиваться устойчивого сигнала на больших дистанциях. На малых высотах «фора» у F-104 составляла около 400 м.
По ракетному вооружению самолеты были равны.
Летные характеристики и маневренные качества
Рассматривая диапазон скоростей и высот полета истребителей можно установить, что максимальные скорости F-104A примерно на 150-300 км/ч больше, чем у МиГ-21ПФ на малых и средних высотах. На высоте более 12000 м они практически равны.
Потолок у «Старфайтера» на 1000 м меньше чем у МиГа.
Разгонные характеристики на малых и средних высотах у F-104 лучше за счет большей тяговооруженности. Но на больших высотах он начинает уступать МиГ-21, дает о себе знать большая нагрузка на крыло. Например, если оба истребителя на 15000 м будут лететь со скоростью М=1 и одновременно включат форсаж, то через 6 мин МиГ-21 выйдет на М=1,8, a F-104 на М=1,3.
Вертикальные скорости при наборе высоты у F-104 выше во всем диапазоне высот.
Скорость сваливания F-104 без подвесок — 318,6 км/ч, у МиГ-21 ПФ — менее 240 км/ч.
Способность самолетов быстро выполнять маневры принято оценивать по величине нормальных располагаемых перегрузок. На дозвуковых скоростях и малых высотах у советского истребителя такая перегрузка больше, соответственно и лучше маневренность. Так на высоте 5000 м и скорости М=0,7 располагаемая перегрузка у МиГ-21 равна 7,5, а у F-104 — 5,3. С ростом высоты преимущество МиГа сохранялось. На 10000 м при скорости М=1,2 МиГ-21 располагал перегрузкой 7, а «Старфайтер» — 5. К тому же, у МиГ-21 было меньше ограничений по максимально допустимым перегрузкам — МиГ был прочнее.
Сравнивая располагаемые перегрузки нужно помнить, что это всего лишь возможности самолета, а их полное использование зависит от уровня подготовки летчика. И тут нужно вспомнить о наличии на борту F-104 системы, которую современные пилоты называют «системой ограничительных сигналов». Она позволяла менее опытным пилотам 104-го «выжимать» из машины все, без опасения свалиться в штопор.
Итоги
Эксплуатационные характеристики и удобство обслуживания у американского самолета были лучше, но уровень аварийности выше.
Силовая установка МиГа лучше, хотя ее тяга меньше.
По взлетно-посадочным характеристикам МиГ-21 лучше.
МиГ-21 превосходил «Старфайтер» также по маневренности, величине статического потолка и разгонным характеристикам на больших высотах.
F-104 имел следующие преимущества над МиГ-21: большую максимальную скорость полета на высотах менее 12000 м, большую на 40-60 м/с вертикальную скорость подъема и лучшие разгонные характеристики на малых и средних высотах.
По пушечному и ракетному вооружению самолеты примерно равны. Равенство истребителей наблюдается и по характеристикам РЛС, но по прицелу и точности стрельбы лучше был F-104.
И, наконец, не стоит забывать о том, что в воздушном бою преимущество имеет тот самолет, в котором сидит более опытный летчик, хорошо освоивший свою боевую машину, знающий все ее особенности и умеющий использовать ее сильные стороны.
Комментарии 1