F404¶

General Electric F404 — семейство турбовентиляторных авиационных двигателей с форсажной камерой, разработанных американской компанией General Electric в 1970-х годах. Двигатель создавался для истребителя четвёртого поколения McDonnell Douglas F/A-18 Hornet и впоследствии стал одним из самых распространённых военных двигателей в мире, устанавливаемым на десятки типов самолётов и применяемым в составе крылатых ракет.

¶История создания

Разработка F404 началась в середине 1970-х годов как ответ на потребность ВМС США в экономичном и надёжном двигателе для перспективного палубного истребителя-бомбардировщика. Инженеры General Electric использовали наработки по более крупному двигателю F101, создававшемуся для стратегического бомбардировщика B-1 Lancer. От F101 новый двигатель унаследовал газогенератор (ядро), но получил меньший вентилятор и упрощённую конструкцию, что позволило снизить стоимость и массу.

Первый запуск прототипа состоялся в 1977 году, а в 1978 году двигатель поднял в воздух опытный образец YF-17 — прототип будущего F/A-18. Серийное производство началось в 1980 году. Ключевым требованием заказчика была высокая живучесть и простота обслуживания: двигатель проектировался с расчётом на 2000 часов наработки между капитальными ремонтами, что для того времени было значительным показателем.

¶Конструкция

F404 представляет собой двухвальный турбовентиляторный двигатель со степенью двухконтурности около 0,34. Воздухозаборник направляет поток на трёхступенчатый вентилятор, за которым расположен компрессор высокого давления (семь ступеней). Камера сгорания — кольцевого типа. Турбина состоит из одной ступени высокого давления и одной ступени низкого давления. Форсажная камера — полноценная, с регулируемым реактивным соплом.

Основные характеристики базовой версии F404-GE-400:

• тяга на форсаже — около 7800 кгс (76,5 кН);
• тяга на максимальном режиме без форсажа — около 4800 кгс (47 кН);
• масса — около 990 кг;
• длина — 4,03 м;
• максимальный диаметр — 0,89 м.

Двигатель отличается модульной конструкцией: он состоит из шести основных модулей, которые можно заменять в полевых условиях без полной разборки. Система управления — гидромеханическая с электронным ограничителем параметров (на поздних модификациях — цифровая FADEC).

¶Модификации

Семейство F404 включает несколько основных серий:

• F404-GE-400 — базовая версия для F/A-18A/B и F/A-18C/D.
• F404-GE-402 — увеличенная тяга (до 7900 кгс) для поздних серий F/A-18C/D.
• F404-GE-100 — бесфорсажный вариант для учебно-боевого самолёта T-50 Golden Eagle (KAI T-50).
• F404-GE-102 — версия для истребителя F-117 Nighthawk (без форсажной камеры, с плоским соплом для снижения заметности).
• F404-GE-400D — вариант для палубного учебно-тренировочного самолёта T-45 Goshawk (без форсажа).
• F404-GE-103 — модификация для опытных самолётов X-47A/B.

Кроме того, на базе газогенератора F404 создан ряд других двигателей: уменьшенный F414 (для F/A-18E/F Super Hornet), увеличенный F110 (для F-16C/D и F-15E), а также морской газотурбинный двигатель LM1600.

¶Применение

Основным носителем F404 является семейство палубных истребителей F/A-18 Hornet, на которых устанавливаются два двигателя. Помимо этого, F404 применяется на следующих типах летательных аппаратов:

• шведский истребитель Saab JAS 39 Gripen (один двигатель F404-GE-400 в лицензионной версии Volvo RM12);
• индийский лёгкий истребитель HAL Tejas (F404-GE-IN20);
• южнокорейский учебно-боевой KAI T-50;
• американский штурмовик-«невидимка» F-117 Nighthawk;
• палубный учебный T-45 Goshawk;
• крылатые ракеты AGM-158 JASSM и некоторые другие.

Двигатель также устанавливался на экспериментальные аппараты NASA и использовался в качестве силовой установки в ряде наземных испытательных стендов.

¶Эксплуатация и надёжность

За десятилетия эксплуатации F404 зарекомендовал себя как чрезвычайно надёжный двигатель. По данным General Electric, суммарная наработка парка превысила 40 миллионов лётных часов. Удельная частота отказов, приведших к остановке двигателя в полёте, составляет менее 1 случая на 100 000 часов — показатель, считающийся высоким для военной авиации.

Двигатель отличается хорошей устойчивостью к помпажу и способен работать в условиях глубокого срыва потока на входе, что критически важно для палубной авиации. Конструкция форсажной камеры обеспечивает плавное включение форсажа без скачков тяги.

¶Производство и лицензии

Серийное производство F404 осуществлялось на заводе General Electric в Эвендейле (штат Огайо). Двигатель производился по лицензии в Швеции (компания Volvo Flygmotor, вариант RM12) и Индии (Hindustan Aeronautics Limited). Всего выпущено более 4000 экземпляров всех модификаций.

В 2010-х годах производство базовых версий F404 для новых самолётов было частично свёрнуто в пользу более современного F414, однако двигатель продолжает выпускаться для программ модернизации существующих парков и для экспортных заказов (в частности, для индийского Tejas).

¶Сравнение с аналогами

По классу тяги (около 8 тонн на форсаже) F404 конкурирует с российским двигателем РД-33 (устанавливается на МиГ-29), французским M53 (Mirage 2000) и китайским WS-13. По сравнению с РД-33, F404 имеет меньшую степень двухконтурности и более высокую стоимость, но превосходит его по ресурсу и ремонтопригодности. По сравнению с M53, американский двигатель легче и компактнее при сопоставимой тяге.

¶Источники

• Jane's Aero-Engines, 2010.
• General Electric Aviation: F404/F414 product brochure.
• Gunston, Bill. World Encyclopedia of Aero Engines. — Sutton Publishing, 2006.