Прорыв в сверхманевренность. Система управления самолётом
Сопровождение и условный перехват воздушных целей вблизи государственной границы — обычное, если не сказать, рутинное мероприятие для летчиков. Однако, в череде воздушных встреч авиации США и стран НАТО с советскими, а потом и российскими истребителями вполне может набраться с несколько десятков случаев, забыть о которых военно-воздушные силы США и НАТО не могут до сих пор.
Заехать в гости
Конец 80-х по праву называют периодом обострения «добрососедских» отношений с США и блоком НАТО — постоянные контакты с военными кораблями и самолетами НАТО вынуждали командование ВМС и ВВС Советского Союза находиться в постоянном поиске методов по адекватном ответу. Для понимания следует усвоить одну простую истину — с выключенной бортовой электроникой — радарами и другими дополнительными приборами, ни авиация, ни военно-морские силы США и стран НАТО к границам СССР и России никогда не выдвигались.
Error, group does not exist! Check your syntax! (ID: 1)Никаких прогулочных мероприятий и демонстрации флага к концу 80-х, по словам самих военных, со стороны «партнеров» не случалось. Лучшее свидетельство тому — «прогулка» крейсера «Йорктаун» (USS CG 48 Yorktown) и эсминца «Кэрон» (USS DD-970 Caron) в 1986 году вглубь территориальных вод примерно на 10 километров с полностью активной бортовой аппаратурой.
«Прощупывание» акватории Черного Моря и прилегающей территории сильно насторожило командование советского ВМФ и чуть позже, в начале 1988 года, сторожевой корабль «Беззаветный» и «СКР-6» проучили американцев и совершили знаменитый «Черноморский навал», после которого «Йорктаун» и «Кэрон» от греха подальше покинули район.
Примерно такой же была и воздушная обстановка. Авиация сопредельных с Советским Союзом стран активно «прощупывала» воздушное пространство — разведывательные самолеты P-3 Orion по несколько раз в неделю условно перехватывались и выдворялись подальше от государственной границы. Отставные военные, комментируя непростую военно-политическую обстановку объясняют, что состоянию на 1987-й год авиация и средства контроля ПВО СССР фиксировали ЕЖЕДНЕВНОЕ неоднократное присутствие зарубежных самолетов возле наших границ.
Обнаглевший «Орион»
Одной из задач разведывательной авиации стран НАТО была и остается работа в области сбора и передачи информации о состоянии нашего военно-морского флота. Именно с этой целью ранним утром 13 сентября 1987 года прибыл в район Баренцева моря норвежский разведчик P-3 Orion. Заметив неприятеля, дежурные немедленно доложили «наверх» и подняли на перехват истребитель Су-27 941-го истребительного полка с бортовым номером 36. Пилотировал «сушку» старший лейтенант Василий Цимбал — летчик-профессионал, отличавшийся крайне необычным подходом к решению поставленных задач.
К выводу в район присутствия «Ориона» Цимбал был готов заранее — такие вылеты для строевых летчиков рутина. В задачи 941-го истребительного авиаполка как раз входила защита государственной границы Советского Союза в районе Баренцева моря, поскольку НАТОвская авиация в этом районе активно собирала информацию о советских подводных лодках. После того, как Су-27, взлетевший с аэродрома Килп-Явр набрал высоту и прибыл в район «дежурства» норвежского самолета-разведчика, стало ясно, что по своей воле, даже наблюдая истребитель с ракетами на борту, «глаза и уши» НАТО покидать район не собираются.
Цимбал, хорошо понимавший, что этот перехват вряд ли будет отличаться от других, решил не тянуть, а сразу «принудить» норвежский «Орион» вернуться туда, откуда он явился. Стоит отметить, что самолет-разведчик норвежских ВВС не был занят простым облетом территории — экипаж сбрасывал гидроакустические буи над фарватером, по которому советские подводники выводили субмарины в море. Цель такого мероприятия была проста — определить точное время выхода подводной лодки на боевое дежурство.
Демонстрация вооружения и сближение с «Орионом» результата не принесли — норвежцы словно не замечали Су-27, под крыльями которого красовалось несколько ракет. Открывать огонь было запрещено, поэтому Цимбал предпринял еще одну попытку прогнать обнаглевшего гостя — пару раз «зашел» в атаку, стараясь запугать и несколько раз сбил «Орион» с курса реактивной струей. Тщетно.
Чтобы воспрепятствовать сбросу оборудования Цимбал решает «пристроить» истребитель под брюхо «Ориону» и выпустив тормозной щиток начинает маневр. Самая идея летчика заслуживает уважения, однако, Цимбал, выполняя маневр не рассчитывает скорости сближения и задевает левым килем винты «Ориона». Обломки винта норвежского разведчика разлетаются в разные стороны и пробивают фюзеляж «Ориона», от чего экипаж резко меняет курс и начинает уходить в сторону родных берегов.
«Цимбалу этого показалось мало и он решил догнать самолет-разведчик, чтобы закрепить эффект и как следует попрощаться. Чуть обогнав НАТОвский самолет летчик взял да и сбросил немного топлива прямо на кабину «Ориона», после чего отправился обратно на базу и благополучно приземлился», — рассказывает подполковник ПВО СССР в отставке Виктор Чурин.
Герой на весь мир
Приземлившись обратно в расположение авиаполка летчик, как это бывало не один десяток раз, сдал самолет авиационным техникам, которые заметили, что на левом киле не достает здоровенного куска металла. На все вопросы о том, где летчик умудрился размолотить самолет, Цимбал отшутился, что часть киля могла отвалиться при выполнении энергичных маневров. О том, как именно летчик попрощался с НАТОвским самолетом-разведчиком Цимбал никому докладывать не стал, сочтя подобное происшествие малозначительным.
Авиатехники, обслуживавшие самолет, вопросов задавать не стали и просто заменили киль на новый, а про поврежденную деталь попросту забыли. Гром грянул поздно вечером, когда «Орион» вместе с ошарашенным экипажем вернулся в расположение 333 эскадрильи ВВС Норвегии. Глубоко неуставной способ решения проблемы с «Орионом» старшего лейтенанта Цимбала возымел огромный, и как оказалось, межгосударственный и международный эффект. Осмотр фюзеляжа норвежского самолета закончился вызовом посла СССР в Норвегии. Советский дипломат, строго следуя протоколу, докладывает о случившемся в Москву.
«Дальше пошло по цепочке. Сначала доложили Министру оборону, тот вызывает к себе главкома ПВО и требует разобраться в случившемся. Словом, встряска по полной программе, сверху до низу», — рассказывает подполковник ПВО СССР в отставке Виктор Чурин. На все вопросы о том, что же произошло между Су-27 под управлением Цимбала и самолетом-разведчиком НАТО советский летчик уверенно отвечает, что ничего сверхъестественного не случилось и после нескольких сближений «Орион» ретировался. То ли сам летчик не почувствовал, как содрогнулся его Су-27 от контакта с винтом норвежского разведчика, то ли воинская доблесть заставляла идти до конца в отрицании происшествия — доподлинно выяснить так и не удалось.
Рассказ советского летчика рассыпался в тот момент, когда изумленный Василий Цимбал увидел фотографии, сделанные с борта самолета-разведчика, главным героем которых был он сам и его истребитель Су-27 с бортовым номером 36. Весь отснятый материал был заботливо передан советскому послу в Норвегии вместе с официальным протестом против «опасных и непрофессиональных» действий советского летчика. Несмотря на серьезность происшествия, международный военно-воздушный скандал быстренько «замяли» и постарались о происшествии забыть.
Во всей истории примечателен тот факт, что после происшествия утром 13 сентября в районе сосредоточения советских подводных лодок зарубежные самолеты-разведчики не появлялись около трех-четырех дней, а каждое следующее сближение советских истребителей воспринималось истерическим радиообменом.
С тех самых пор каждое сближение истребителя с красной звездой на киле вызывает искреннее и совершенно настоящее недовольство и сопровождается целой серией панических заявлений официальных представителей НАТО, подтверждая теорию, согласно которой перехват самолета-нарушителя, направляющегося к государственной границе, лучше производить не только словом, но и делом.
Сопровождение и условный перехват воздушных целей вблизи государственной границы – обычное, если не сказать рутинное, мероприятие для летчиков. Однако в череде воздушных встреч авиации США и стран НАТО с советскими, а потом и российскими истребителями вполне может набраться несколько десятков случаев, забыть о которых военно-воздушные силы США и НАТО не могут до сих пор.Заехать в гости Конец 1980-х по праву называют периодом обострения «добрососедских» отношений с США и блоком НАТО: постоянные контакты с военными кораблями и самолетами НАТО вынуждали командование ВМС и ВВС Советского Союза находиться в поиске методов по адекватном ответу. Для понимания следует усвоить одну простую истину: с выключенной бортовой электроникой – радарами и другими дополнительными приборами – ни авиация, ни военно-морские силы США и стран НАТО к границам СССР и России никогда не выдвигались.Никаких прогулочных мероприятий и демонстрации флага к концу 1980-х, по словам самих военных, со стороны «партнеров» не было. Лучшее свидетельство тому – «прогулка» крейсера Yorktown и эсминца Caron в 1986 году вглубь территориальных вод примерно на десять километров с полностью активной бортовой аппаратурой.Прощупывание акватории Черного моря и прилегающей территории сильно насторожило командование советского ВМФ, и чуть позже, в начале 1988 года, сторожевой корабль «Беззаветный» и «СКР-6» проучили американцев и совершили знаменитый «черноморский навал», после которого Yorktown и Caron от греха подальше покинули район.Примерно такой же была и воздушная обстановка. Авиация сопредельных с Советским Союзом стран активно прощупывала воздушное пространство: разведывательные самолеты P-3 Orion по несколько раз в неделю условно перехватывались и выдворялись подальше от государственной границы. Отставные военные, комментируя непростую военно-политическую обстановку, объясняют, что по состоянию на 1987 год авиация и средства контроля ПВО СССР фиксировали ежедневное неоднократное присутствие зарубежных самолетов возле наших границ.Обнаглевший Orion Одной из задач разведывательной авиации стран НАТО была и остается работа в области сбора и передачи информации о состоянии нашего Военно-морского флота. Именно с этой целью ранним утром 13 сентября 1987 года прибыл в район Баренцева моря норвежский разведчик P-3 Orion. Заметив неприятеля, дежурные немедленно доложили наверх и подняли на перехват истребитель Су-27 941-го истребительного полка с бортовым номером 36. Пилотировал «сушку» старший лейтенант Василий Цимбал – летчик-профессионал, отличавшийся крайне необычным подходом к решению поставленных задач.К выводу в район присутствия Orion Цимбал был готов заранее: такие вылеты для строевых летчиков – рутина. В задачи 941-го истребительного авиаполка как раз входила защита государственной границы Советского Союза в районе Баренцева моря, поскольку натовская авиация в этом районе активно собирала информацию о советских подводных лодках. После того как Су-27, взлетевший с аэродрома Килп-Явр, набрал высоту и прибыл в район «дежурства» норвежского самолета-разведчика, стало ясно, что по своей воле, даже наблюдая истребитель с ракетами на борту, «глаза и уши» НАТО покидать район не собираются.Цимбал, хорошо понимавший, что этот перехват вряд ли будет отличаться от других, решил не тянуть, а сразу заставить норвежский Orion вернуться туда, откуда он явился. Стоит отметить, что самолет-разведчик норвежских ВВС не был занят простым облетом территории – экипаж сбрасывал гидроакустические буи над фарватером, по которому советские подводники выводили субмарины в море. Цель такого мероприятия была проста – определить точное время выхода подводной лодки на боевое дежурство.Демонстрация вооружения и сближение с Orion результата не принесли: норвежцы словно не замечали Су-27, под крыльями которого красовалось несколько ракет. Открывать огонь было запрещено, поэтому Цимбал предпринял еще одну попытку прогнать обнаглевшего гостя: пару раз «зашел» в атаку, стараясь запугать, и несколько раз сбил Orion с курса реактивной струей. Тщетно.Чтобы воспрепятствовать сбросу оборудования, Цимбал решает пристроить истребитель под брюхо Orion и, выпустив тормозной щиток, начинает маневр. Сама идея летчика заслуживает уважения, однако Цимбал, выполняя маневр, не рассчитал скорости сближения и задел левым килем винты Orion. Обломки винта норвежского разведчика разлетелись в разные стороны и пробили фюзеляж Orion, отчего экипаж резко поменял курс и начал уходить в сторону родных берегов.«Цимбалу этого показалось мало и он решил догнать самолет-разведчик, чтобы закрепить эффект и как следует попрощаться. Чуть обогнав натовский самолет, летчик взял да и сбросил немного топлива прямо на кабину Orion, после чего отправился обратно на базу и благополучно приземлился», – рассказывает подполковник ПВО СССР в отставке Виктор Чурин.Герой на весь мир Приземлившись обратно в расположение авиаполка летчик, как это бывало не один десяток раз, сдал самолет авиационным техникам, которые заметили, что на левом киле недостает здоровенного куска металла. На все вопросы о том, где летчик умудрился размолотить самолет, Цимбал отшутился, что часть киля могла отвалиться при выполнении энергичных маневров. О том, как именно летчик попрощался с натовским самолетом-разведчиком, Цимбал никому докладывать не стал, сочтя подобное происшествие малозначительным.Авиатехники, обслуживавшие самолет, вопросов задавать не стали и просто заменили киль на новый, а про поврежденную деталь попросту забыли. Гром грянул поздно вечером, когда Orion вместе с ошарашенным экипажем вернулся в расположение 333-й эскадрильи ВВС Норвегии. Глубоко неуставной способ решения проблемы с Orion старшего лейтенанта Цимбала возымел огромный и, как оказалось, межгосударственный и международный эффект. Осмотр фюзеляжа норвежского самолета закончился вызовом посла СССР в Норвегии. Советский дипломат, строго следуя протоколу, доложил о случившемся в Москву.«Дальше пошло по цепочке. Сначала доложили министру обороны, тот вызвал к себе главкома ПВО и потребовал разобраться в случившемся. Словом, встряска по полной программе, сверху донизу», – рассказывает подполковник ПВО СССР в отставке Виктор Чурин. На все вопросы о том, что же произошло между Су-27 под управлением Цимбала и самолетом-разведчиком НАТО, советский летчик уверенно отвечал, что ничего сверхъестественного не случилось и после нескольких сближений Orion ретировался. То ли сам летчик не почувствовал, как содрогнулся его Су-27 от контакта с винтом норвежского разведчика, то ли воинская доблесть заставляла идти до конца в отрицании происшествия – доподлинно выяснить так и не удалось.Рассказ советского летчика рассыпался в тот момент, когда изумленный Василий Цимбал увидел фотографии, сделанные с борта самолета-разведчика, главным героем которых был он сам и его истребитель Су-27 с бортовым номером 36. Весь отснятый материал был заботливо передан советскому послу в Норвегии вместе с официальным протестом против «опасных и непрофессиональных» действий советского летчика. Несмотря на серьезность происшествия, международный военно-воздушный скандал быстренько замяли и постарались о происшествии забыть.Во всей истории примечателен тот факт, что после происшествия утром 13 сентября в районе сосредоточения советских подводных лодок зарубежные самолеты-разведчики не появлялись около трех-четырех дней, а каждое следующее сближение советских истребителей воспринималось истерическим радиообменом.С тех самых пор каждое сближение истребителя с красной звездой на киле вызывает искреннее, неподдельное недовольство и сопровождается целой серией панических заявлений официальных представителей НАТО, подтверждая теорию, согласно которой перехват самолета-нарушителя, направляющегося к государственной границе, лучше производить не только словом, но и делом.
«Кобра» – известная многим фигура высшего пилотажа. Именно этот самолёт впервые продемонстрировал завораживающий элемент широкой публике в небе Франции на международном авиасалоне в Ле-Бурже летом 1989 года. Пилотировал машину, заслуженный лётчик-испытатель СССР Виктор Георгиевич Пугачёв.
Гонка вооружений и стремление превзойти разработку американского истребителя F-15, стали фактором самоотверженного труда советских авиаконструкторов, подаривших вооруженным силам Советского Союза непревзойдённый длительное время боевой самолёт Су-27.
История создания
Под конец 1960-х годов в странах альянса НАТО авиационные инженеры-конструкторы приступили к разработкам многообещающих проектов истребителей, относящихся к четвёртому поколению. Во главе этого проекта стояли Соединённые Штаты, которые с 1965 года вынашивали план о замене истребителя F-4C «Фантом» новым тактическим самолётом.
К марту 1966 года Пентагон одобрил начало перспективного проекта под кодовым названием FX (Fighter Experimental) – экспериментальный истребитель.
В течении трёх лет западные авиаконструкторы собирали и уточняли необходимые требования от ВВС США, и к 1969 году стартовал конкурсный проект будущего самолета с присвоенным индексом F-15 «Eagle».
Среди конструкторских бюро, победу в первенстве одержала компания «Макдоннел Дуглас», которой было поручено на условиях контракта от 23 декабря 1969 года, построить опытные модели самолётов. Компания справилась с задачей и в 1974 году были представлены серийные модели истребителей F-15A и F-15B.
Параллельно в СССР велась ответная кропотливая работа на конкурсной основе по созданию перспективного фронтового истребителя (ПФИ).
В разработке приняли участие три основных конструкторских бюро. КБ «Сухого» изначально не принимало участие в конкурсе, но разработки 1969 года послужили поводом принять официальное участие в конкурсе и продолжить целенаправленную работу над проектом с индексом Т-10.
Основной технической задачей являлось непререкаемое преимущество над западной моделью F-15. Ко всему прочему, военные хотели видеть манёвренный самолёт для ведения ближнего воздушного боя, так как военная тенденция снова сочла борьбу между самолётами неотъемлемой частью воздушных сражений.
В течении 1972 года прошли два съезда уполномоченных военных консультантов с представителями конструкторских бюро Микояна, Сухого и Яковлева. Следствием научно-технических советов стало выбывание из конкурса проектов: Як-45 и Як-47.
Представители КБ МиГ решили обыграть ситуацию и предложили разделить проект ПФИ на два параллельных направления, в которых бы велась разработка сразу над двумя типами истребителей: лёгким и тяжёлым.
По их мнению, одновременная работа с максимально унифицированным оборудованием самолётов, положительно скажется на экономическом факторе и позволит дать государству два типа истребителей с индивидуальными задачами. Результатом предложения станет разработка МиГ-29.
Прототипы КБ «Сухого»
20 мая 1977 впервые совершил испытательный полёт первый прототип Т-10-1. Пилотировал аппарат, заслуженный лётчик-испытатель, Герой Советского Союза Владимир Ильюшин.
Задача испытаний состояла в проверке работоспособности узлов управления и контроля устойчивости.
Всего на данном прототипе было совершено 38 экспериментальных вылетов, после чего проводились необходимые доработки. Оружие на прототип не устанавливалось.
Вторая опытная модель Т-10-2 начала проходить испытания в 1978 году. Пилотировал Герой Советского Союза, лётчик-испытатель Евгений Степанович Соловьёв. В очередном полёте требовалось проверить коэффициент продольного управления. Выполняя задание, у машины возникла продольная раскачка, повлёкшая разрушение самолёта. Пилот погиб.
Третий прототип Т-10-3 оснастили более мощными двигателями, и он впервые поднялся в воздух в августе 1979 года. Четвёртый испытуемый образец Т-10-4 оснастили экспериментальной системой РЛС «Меч».
Таким образом в 1979 году испытания прошли, и в том же году запустили изготовление партии из пяти самолётов на авиазаводе в городе Комсомольск-на-Амуре. Им было присвоено название Су-27 тип 105. После постройки данные машины проходили отработку систем оборудования и установленного вооружения.
С запада пришли неутешительные сведения о том, что F-15 значительно превосходит советскую машину.
Оказалось, техническое задание не соответствовало параметрам американского истребителя.
Ещё в 1976 году, конструкторы обратили внимание на неудовлетворительные показатели Т-10 при продувке макета в аэротрубе. Испытания проходили в Сибирском Научно-Исследовательском Институте Авиации.
В период проектирования не все разработки аэроупругости и флаттера удалось использовать согласно теории. Это было связанно с отсутствием специализированной вычислительной аппаратуры. Темп строительства самолёта значительно опережал научные исследования авиаторов.
Ко всему прочему, разработчики электроники вышли за рамки отведённого для аппаратуры места, что нарушало запланированную центровку самолёта. РЛС работала с перебоями. Расход топлива не соответствовал заявленным параметрам.
Перед конструкторами встал сложный вопрос – доводить до «ума» созданный прототип или радикально переделать существующий проект. Предпочтение отдали второму варианту – заново сконструировать истребитель, который бы уж точно превзошёл западного конкурента по характеристикам.
Подгоняемые горьким чувством предыдущего провала, разработчики смогли в очень сжатые сроки создать новый самолёт, в конструкции которого учли наработанный опыт модели Т-10 и его экспериментальные показатели. 20 апреля 1981 года новый прототип Т-10-7 (Т-10С-1) впервые взлетел с аэродрома под управлением В.С. Ильюшина.
Конструкция машины претерпела значительные изменения, от предыдущей версии практически ничего не осталось. Испытания экспериментальной модели показали внушительные результаты. Было
очевидно, что машина не уступает западному аналогу F-15, а по некоторым параметрам имеет преимущество.
Радость конструкторов омрачила катастрофа. 23 декабря 1981 года, опытный образец под управлением лётчика-испытателя Александра Сергеевича Комарова разрушился на скорости 2300км/ч, при испытаниях аппарата в критическом режиме, пилот погиб.
Чудом удалось избежать повторного инцидента на испытаниях прочности опытного образца. Случай произошёл 16 июля 1986 года вблизи города Ахтубинск. На скорости 1000 км/ч и высоте 1000 метров, у самолёта распались носок и консоль крыла.
Пилотировал аппарат лётчик-испытатель Николай Садовников, и только благодаря его мастерству удалось посадить повреждённую машину на скорости 350 км/ч, что превышает посадочную скорость на 100 км/ч. У опытной машины отсутствовала значительная часть консоли крыла и сломан один киль.
В аналогичной ситуации, произошедшей 25 мая 1984 самолёт спасти не удалось, пилот своевременно катапультировался. Возникшие обстоятельства дали внушительный материал для доработки конструкции планера и крыла, в частности был уменьшен предкрылок.
Последующие доработки происходили на всём этапе испытаний. Их не удалось избежать и после начала серийного выпуска самолёта.
Принятие на вооружение
Родиной серийных Т-10-С, стал Дальний Восток. Массовое производство началось в 1981 году в городе Комсомольск-на Амуре на территории завода № 126, КнААПО им. Гагарина.
Производство аэродвигателей АЛ-31Ф осуществляли: Московское машиностроительное производственное предприятие «Салют» и Уфимское машиностроительное производственное объединение.
Только лишь 23 августа 1990 года самолёт Су-27 был официально принят на вооружение. К этому моменту на истребителе устранили все значимые недостатки, выявленные в экспериментальных полётах. А испытания длились более пяти лет. Принятый на вооружение самолёт приобрёл индекс Су-27С, означающий серийный.
Для авиации ПВО обозначение изменили на Су-27П, означающий перехватчик. В отличие от линейных машин, он не мог использоваться в качестве ударного самолёта, облегченная конструкция не позволяла подвешивать вооружение, предназначенное для поражения наземных целей.
Конструкция
Самолёт Су-27 выполнен из титана и алюминия. Композитные материалы в устройстве истребителя практически не использовались. Конструкторы подарили самолёту эстетический внешний вид со стремительными линиями обвода корпуса.
Планер Су-27
Интегральная компоновка, согласно теории аэродинамической схемы, позволила объединить крыло с фюзеляжем в единый корпус. Угол стреловидности крыла спереди 42°.
Развитые параметры аэродинамики при значительных углах атаки, достигаются за счёт корневых наплывов крыла и автоматической системы отклонения носков.
К тому же наплывы способны улучшить аэродинамические характеристики на скорости сверхзвука. Крыло оснащено флаперонами, которые выполняют задачу элеронов и закрылков при взлёте и посадке.
Горизонтальное оперение выполнено в виде поворотных панелей. Одинаковое направление движения панелей способствует регулированию высоты полёта, а разнонаправленное положение регулирует крен. Для повышения манёвренности, конструкция планера обладает двухкилевым вертикальным оперением.
Модифицированные модели Су-27 имеют переднее горизонтальное оперение, например: Су-27М, а так же Су-30, Су-33, Су-34. Морская версия Су-33 оснащена складными крыльями для уменьшения габаритов при размещении на палубе авианосца и оборудована гаком для торможения при посадке.
Новейшая система электродистанционного управления, впервые применённая на серийном Су-27, способна более эффективно распределять нагрузку на узлы координации. Её появление связанно с нестабильной работой при маневрировании на дозвуковых скоростях.
Авиадвигатели
На серийный Су-27 устанавливали пару форсажных турбореактивных двигателей с двухконтурной системой, под индексом АЛ-31Ф. Это базовый двигатель форсажной серии, разработанный в конце 1970 годов и начавший выпускаться серийно в 1985 году, после длительных испытаний.
При массе агрегата 1490 кг он обеспечивает тягу 12500 кгс. Для двигателей сооружены мотогондолы, разнесённые по обе части оси самолёта и находящиеся в хвостовой части.
Данный тип авиадвигателя показал хорошую экономию горючего в режиме форсажа и на минимальной тяге. По настоящий момент двигатели выпускаются на Московском ФГУП “НПЦ «Салют» и УМПО в Уфе. Основная конструкция авиадвигателя АЛ-31Ф включает:
- компрессор с четырёх ступенями пониженного давления;
- компрессор с девятью ступенями высокого давления;
- охлаждающую турбину с одной ступенью высокого давления;
- охлаждающую турбину с одной ступенью пониженного давления;
- форсажную камеру.
Запуск силовой установки происходит от автономного энергоузла ГТДЭ-117-1, который является турбостартером. Помимо запуска, энергоустановка позволяет имитировать работу силовой установки на земле, для проверки систем боевой машины. От авиадвигателя, при помощи приводов, работают: генератор, гидронасос и насос подачи топлива.
Размещение авиадвигателей по обе стороны фюзеляжа повышает живучесть самолёта.
Вышедший из строя один силовой агрегат не повлияет на работу второй установки.
Ещё стоит добавить, что воздухозаборники получают достаточное количество воздуха без какого–либо влияния на этот процесс фюзеляжа. Внутри воздушного короба стоят регулируемые створки и сетчатый экран.
Задача сетчатых экранов защитить силовую установку от попадания предметов и мусора со взлётной полосы, пока самолёт не убрал переднюю стойку шасси после взлёта. В режиме стоянки, экраны открыты, так как они работают от гидравлического давления.
Форсажные сопла охлаждаются потоком воздуха, проходящим через два каскада «лепестков». Автоматическая регулировка сопла осуществляется с помощью моторного топлива, которое используется, как рабочая жидкость.
Топливная система
Горючее размещается в пяти топливных баках истребителя. Исключение, учебный Су-27УБ, в конструкции которого всего четыре топливные емкости.
В боевом самолёте два бака находятся в крыльях и три бака в корпусе фюзеляжа.
Полная заправка составляет 9,6т, неполная заправка 5,6т (передний и задний бак в фюзеляже не заправляются). Основной вид топлива авиакеросин марки РТ, Т-1 , ТС.
Запарку производят через специализированный клапан, находящийся на правой стороне борта. Процесс подачи топлива регулируется пультом управления. Можно применить упрощённую заправку раздаточным пистолетом, через верхние топливные горловины.
За корректной заправкой и расходом горючего следит автоматика, управляющая топливными насосами и контролирующая уровень топлива. Внутренние полости топливных баков наполнены пенополиуретаном.
Гидравлическая система
Гидравлика разделена на два автономных контура с необходимым давлением 280кг/см2. В качестве рабочей жидкости используется специализированное масло АМГ-10. Гидронасосы НП-112 г/с, установлены на каждый авиадвигатель. Задача гидросистемы состоит в обеспечении устойчивой работы следующих узлов:
- рулевые тяги управления;
- узлы складывания шасси;
- тормозные системы колёс;
- движение створок и защитного экрана воздухозаборников;
- управление тормозного щитка.
Пневмосистема
Контур воздушной система заполнен техническим азотом. Задача установки: обеспечить экстренный выпуск шасси при выходе из строя гидросистемы, а также управление пневмоприводом механизма открывания фонаря кабины лётчика.
Шасси
На истребителе применена трёхопорная система шасси. Две центральные опоры имеют телескопические газомасляные стойки и два колеса КТ-15бД с тормозным приводом. Размер шины 1030х350 мм. После выпуска шасси, опоры фиксируются замками, которые размещены на силовом шпангоуте мотогондол.
Передняя опора имеет полу-рычажную газомасляную стойку с управляемым колесом КН-27. Носовой колесный механизм не оборудован тормозным приводом. Управление колесом осуществляется с помощью ножной системы путевого управления.
Электроснабжение
Напряжение основной сети самолёта составляет 200/115В с частотой 400 Гц. На каждом авиадвигателе размещён генератор ГП-21.
Дополнительная (низковольтная) сеть имеет напряжение 27В с питанием от выпрямителей ВУ-6М. Для аварийного источника электричества, на самолёте установлены две аккумуляторные батареи 20НКБН-25 с двумя преобразователями ПТС-800БМ.
Система управления самолётом
В комплекс управления входят несколько систем. Они состоят из поперечного, продольного и путевого контроля, а также координация носками крыла. Для управления в продольном воздушном канале используется сплошное движение горизонтального оперения, которое не связанно механически с ручкой.
Команда от ручки передаётся с помощью электро-дистанционного управления на соответствующий привод. Данный механизм называется СДУ-10С и обеспечивает выполнение возложенных задач, таких как:
- контроль самолёта в поперечном, путевом и продольном каналах;
- увеличение аэродинамики машины при маневрировании;
- защита от перегрузок и критического угла атаки;
- значительное уменьшение нагрузок на планер истребителя.
Программа СДУ включает три базовых режима работы, это «полёт», «взлёт-посадка» и «жёсткая связь». Два первых режима относятся к рабочим, а третий к аварийному.
ОПР – ограничитель предельных режимов, обеспечивает запрет выведения самолёта на запредельный регламент полёта, вызывая вибрацию ручки штурвала. Поперечные наклоны ручки штурвала управляют флаперонами.
На самолёте установлен автопилот САУ-10, в задачу которого входит:
- регулировка высоты полёта и стабилизация наклонов самолёта;
- выведение машины из пространственной дезориентации в горизонтальное положение;
- набор запрограммированной высоты и автоматическое снижение;
- управление с наземных и воздушных командных пунктов, в том числе вооружением;
- полёт по путевому плану;
- возвращение к базе дислокации и посадка с помощью сигналов от радиомаяков.
Пилотажно-навигационное оборудование
Истребитель Су-27 оборудован двумя системами пилотажного и навигационного оборудования, которые образуют единый узел бортового комплекса ПНК-10. В состав пилотажной электроники входят: измеритель скорости ИК-ВСП-2-10, датчики воздушных сигналов СВС-2Ц-2, высотомер РВ-21, координация самолёта САУ-10, и СОС-2.
В систему навигации вошли: расчётный аппарат вертикали ИК-ВК-80-6, электронный компас АРК-22, устройство местной навигации РСБН А-317, радиомаяк А-611.
Средства связи
Для связи между пилотом и командным пунктом, самолётами и другими сопряжёнными объектами, в истребителе стоят две радиостанции УКВ и КВ диапазона (Р-800Л, Р-864Л).
Дополнительно в штат аппаратуры входят: устройство П-515 для обеспечения внутренних переговоров и записывающее устройство П-503Б.
Управление вооружением
СУВ – система управления вооружением состоит: комплекс наведения ракет РЛПК-27, прицельный аппарат ОЭПС-27 для поиска и сопровождения цели по инфракрасному излучению, устройство индикации СЕИ-31, запросчик устройства госопознавания.
Характеристики и боевое применение
Длина самолёта, м | 21,935 |
Высота самолёта, м | 5,932 |
Размах крыла, м | 14,698 |
Масса самолёта без нагрузки, кг | 16300 |
Средняя взлётная масса истребителя, кг | 22500 |
Максимальный вес самолёта с нагрузкой, кг | 30000 |
Авиадвигатель | ТРДД АЛ-31Ф (2 шт) |
Предельная скорость, км/ч | 2500 |
Практический потолок, м | 18500 |
Максимальная дальность полёта истребителя, км | 3680 |
Боевой радиус действия, км | 440-1680 |
Предельная перегрузка | + 9 g |
Авиапушка | ГШ-301 калибром 30 мм, расположенная в правом наплыве крыла. Боезаряд 150 снарядов. | 6 000 |
Экипаж, чел | 1 |
Участие России в локальных конфликтах на территории бывшего СССР сопровождалось поддержкой с воздуха. В период Абхазской войны, 19 марта 1993 года на перехват двух , принадлежавших ВВС Грузии, боевой вылет совершил Су-27 Российских ВВС с аэродрома Гудаута. Обнаружить воздушные цели не удалось.
Экипаж истребителя получил команду возвращаться на базу дислокации и при манёвре на разворот был атакован из ракетно-зенитного комплекса на территории села Шрома в Сухумском районе. Атаку отразить не удалось и самолёт Су-27 был разрушен, пилот Вацлав Шипко погиб.
7 июня 1994 года Российское воздушное пространство нарушил транспортный самолёт «Геркулес», принадлежавший ВВС США. Авиагрузовик следовал по воздушному пути из Франкфурта в Тбилиси. На радиовызовы западный экипаж не отвечал, и продолжал свой курс с нарушением границы.
По тревоге в воздух была поднята пара Су-27, которые обнаружили нарушителя и принудили его совершить посадку в Адлере. В течении трёх часов выяснили причину нарушения и позволили «Геркулесу» вылететь в Тбилиси. По факту нарушения воздушного пространства направлена нота протеста.
В середине января 1998 года два истребителя Су-27УБ и Су-27П заставили совершить вынужденную посадка на аэродром Храброво самолёт Aero L-29 «Delfin» принадлежавший эстонским ВВС.
Операция по принуждению к посадке выполнялась на предельно малой скорости. Экипаж из двух англичан Марка Джеффриза и Клайва Дэвидсона был арестован.
Первого сентября 1998 года российские войска ПВО зафиксировали неопознанный воздушный объект над акваторией Белого моря. Поднятый в воздух по тревоге Су-27 обнаружил дрейфующий аэростат иностранной разведки. Воздушный разведчик был уничтожен истребителем.
Воздушное пространство Южной Осетии во время военной агрессии Грузии в 2008 году охраняли российские Су-27 и МиГ-29.
В 2014 году у южной границы России стали активно летать иностранные самолёты-разведчики. Это связывают с милитаризированной ситуацией на Украине и присоединением полуострова Крым к территории Российского государства.
Для перехвата воздушных аппаратов противника активно использовались Су-27 и Су30. Активность иностранной разведки не падает.
К примеру, с января по август 2017 года удалось перехватить около 120 иностранных самолётов-разведчиков. У северных границ тоже наблюдается активность, но она меньше по количеству.
Сирийская компания
Война в Сирии способствовала участию российской боевой авиации на стороне действующего правительства в борьбе с террористами. Были задействованы стратегические и ударные самолёты. Наряду с модифицированными истребителями Су-27, участие принимали: Су30СМ, палубный Су-33, Су-35С и .
Африканская война
Эфиопо-эритрейская война в 1999 -2000 годах применяла самолёты Советско-Российского производства.
Истребители Су-27, принадлежавшие ВВС Эфиопии, под руководством российских военных советников боролись с МиГ-29, принадлежавшими государству Эритрея.
В воздушных боях «Сушки» уничтожили 3 самолёта МиГ-29 и одному нанесли повреждения, не подлежащие восстановлению.
Украинский гражданский конфликт 2014
На вооружении ВВС Украины находится значительная часть постсоветского вооружения и российские новинки военной техники. Среди военного арсенала есть передовой истребитель Су-27, который был использован 831-й авиационной бригадой летом 2014 года.
Самолёт выполнял задачи по прикрытию разведки и нанесения точечных бомбовых ударов. Низкая подготовка лётчиков не позволила эффективно использовать боевую машину.
Со стороны России введён запрет на продажу запчастей и комплектующих для всех видов вооружения, исключением не стал Су-27.
Один из истребителей Су-27 был подбит 2 июня 2014 из крупнокалиберного пулемёта 14,5 мм во время проведения разведывательного полёта над территорией Луганского района. Самолёт с повреждениями вернулся на базу в Миргороде.
В 1990-х годах, лётчики ВВС России и ВВС США обменялись визитами на авиабазы Лэнгли и Саваслейка. Посещения по обмену опытом стали поводом для сравнения двух конкурирующих самолётов F-15 и Су-27.
Публицисты и лётчики заявили о безоговорочном превосходстве российского истребителя, который многократно выходил победителем с сухим счётом.
Су-27 лучший в мире истребитель того времени.
Посетителей авиасалона Ле-Бурже, проходивший в июне 1989 года, потрясла демонстрация фигуры высшего пилотажа под названием «кобра». В последствии элемент назовут «коброй Пугачёва». Однако, впервые применил динамическое торможение на испытательных полётах Игорь Волк, заслуженный лётчик-испытатель и лётчик-космонавт СССР.
Название «кобра» придумал Михаил Симонов, занимавший пост главного конструктора ОКБ «Сухой», элемент напомнил ему стойку кобры с выпущенным капюшоном перед нанесением атаки.
Количество катастроф с участием Су-27 точно не известно. За четыре года эксплуатации, с учётом испытаний, с 1988 года утрачено 22 самолёта. К 2016 году список катастроф Су-27 и его модификаций содержал обзор 28 крушений и аварийных ситуаций, в ходе которых самолёты были утрачены.
Самый лучший истребитель Су-27 порадовал компьютерных игроманов и истинных почитателей этой модели.
Компания-разработчик электронных игр из России «Eagle Dynamics» выпустила версию симулятора управления истребителем под названием «Су-27 Фланкер».
Программисты качественно подошли к производству и максимально реалистично перенесли управление самолётом и детализацию в компьютерную игру. Причём консультировали разработчиков непосредственно специалисты из конструкторского отдела «Сухой». Данная игра получила многочисленный ряд усовершенствованных продолжений, что позволило ей в 2016 году стать самым продвинутым симулятором модели Су-27 на компьютере.
Видео
— ваш проводник мире масштабного моделирования!
Появление такого самолета, как Су-27, произвело на авиационных специалистов всего мира, а также на любителей авиации неизгладимое впечатление.
Своими внешними обводами он разительно отличался от всех предыдущих советских истребителей. МиГи-21, Су-15 и даже казавшиеся перспективными самолеты с крылом изменяемой стреловидности типа МиГ-23, вмиг оказались устаревшими.
Но как вообще получился самолет с такой аэродинамической компоновкой?
Понятно, что не на пустом месте…
П.О. Сухой, как генеральный конструктор, хорошо разбирался во многих вопросах проектирования, но аэродинамика была его «любимым предметом». Павел Осипович хорошо знал эту науку, старался быть в курсе всех новшеств в этой области, постоянно изучал соответствующую периодическую литературу, как отечественную, так и иностранную, а на совещаниях его вопросы всегда были предельно точны и конкретны.
Он требовал четких разъяснений по поводу возможности применения на самолетах ОКБ тех или иных аэродинамических нововведений, сравнения и сопоставления принятых компоновочных решений с зарубежными аналогами. Таким образом, должность заместителя главного конструктора по аэродинамике в ОКБ была достаточно «беспокойным местом».
Су-27 в этом отношении не стал исключением.
Работами по аэродинамической компоновке самолетов при П.О. Сухом руководил Исаак Ефимович Баславский. Он принадлежал к «старой гвардии» Сухого, поскольку начинал работать с ним еще в 1930-е гг., и поэтому очень хорошо знал стиль и методы работы Генерального.
В своем отношении к работе Баславский ничем не уступал Сухому. Он всегда старался сам досконально разобраться во всех исследуемых вопросах, поэтому очень подробно изучал все приходившие в ОКБ отчеты по вопросам аэродинамики, а также просматривал периодику по интересующей теме. Под началом Баславского находился отдел № 2 и модельное производство.
Проектирование Су-27, как многорежимного маневренного самолета-истребителя четвертого поколения, было связано с качественным улучшением аэродинамических характеристик по сравнению с самолетами третьего поколения.
По проекту ТЗ на самолет, военные требовали значительного улучшения маневренных характеристик, дальности полета, короткого разбега и пробега при «фиксированных» значениях разгонных характеристик от дозвука к сверхзвуку и максимальной сверхзвуковой скорости полета.
Проведенные на ранних этапах разработки параметрические исследования ясно показывали, что даже при равных показателях проектируемого отечественного истребителя с зарубежными самолетами по удельной массе конструкции, из-за большей массы отечественного БРЭО наш истребитель будет проигрывать аналогам по массе пустого самолета на 2–3 т.
Было очевидно, что решение этой задачи невозможно обеспечить только путем механического повышения удельных показателей. В этих условиях для обеспечения превосходства по маневренным характеристикам единственно возможным решением задачи была разработка самолета с новой аэродинамической компоновкой, обладающей существенно лучшими аэродинамическими характеристиками, близкими к теоретически возможным, т. е. самолета с высокой степенью аэродинамического совершенства.
К сожалению, следует признать, что в плане применения в аэродинамике серьезных нововведений, отечественные ОКБ сильно отставали от запада, поскольку зачастую у них отсутствовали четкие рекомендации от ученых по применению каких-либо конкретных новшеств.
Соответствующие исследования в ЦАГИ часто начинались только после получения информации о применении новых технических решений за рубежом.
Конкретный пример: в 1960-е гг. в иностранной авиационно-технической литературе уже давно вошло в обиход понятие деформации срединной поверхности крыла, а само это техническое решение применялось на практике, что обеспечивало существенное повышение подъемной силы, а у нас по-прежнему использовались только симметричные сверхзвуковые профили.
Аналогичная ситуация складывалась и с применением корневых наплывов, т. к. в плане общей аэродинамической компоновки основное внимание ученых ЦАГИ во второй половине 1960-х гг. было приковано к изучению изменяемой стреловидности крыла.
Продувочные модели 13Т10-1, 13T10-3 и 13Т10-2 |
В то же время в ОКБ, в процессе выполнявшихся совместно с ЦАГИ и ЛИИ исследований, связанных с разработкой сверхзвукового ударного самолета Т-4, был накоплен определенный опыт внедрения интересных технических решений, направленных на улучшение отдельных параметров аэродинамической компоновки исходного самолета.
К числу таких работ, относились:
- внедрение отгиба носков крыла для улучшения аэродинамики Т-4 на дозвуковых режимах полета.
- предварительные практические исследования аэродинамики крыла, оснащенного корневым наплывом и острой передней кромкой.
- разработка интегрального варианта компоновки, которую впервые исследовали в трубном эксперименте на моделях самолета Т-4МС, испытывавшихся в ЦАГИ и в Сиб. НИА.
Таким образом, постепенно ОКБ накопило некоторый научно-технической «задел» в части аэродинамики.
В результате, когда в 1970 году в ОКБ начались проектные работы по Су-27, аэродинамикам ОКБ совместно с отделом проектов удалось на практике осуществить синтез целого «букета» нововведений, которые реализовали в новой аэродинамической компоновке самолета - Т10/1.
Для самолета была применена интегральная схема.
В плановой проекции базовая несущая поверхность имела корневой наплыв большой стреловидности и оживальную форму консоли со скругленной законцовкой. Для крыла предлагалось использовать профили с деформацией срединной поверхности и заостренным носком, а для улучшения аэродинамических характеристик в трансзвуковой зоне компоновка самолета осуществлялась в соответствии с «правилом площадей».
По инициативе П.О. Сухого в начале 1970 г. состоялось совместное совещание с руководством ЦАГИ, на котором было достигнуто соглашение о проведении совместных работ по исследованию новой аэродинамической компоновки. В рамках консультаций со специалистами ЦАГИ были уточнены отдельные параметры аэродинамической компоновки, в частности, была выбрана профилировка базового крыла и оперения.
Трубные испытания первого варианта интегральной компоновки, разработанного в ОКБ, начались в ЦАГИ в середине 1971 г.
Полученный при продувках модели самолета высокий уровень характеристик стал довольно неожиданным для многих участников работ. Наверное, не случайно вскоре после этого, уже со второй половины 1972 г., самолет МиГ-29 в ОКБ А.И. Микояна начал прорабатываться в сходном варианте аэродинамической компоновки.
В ОКБ П.О. Сухого полученные результаты также явились хорошим известием для всех, включая самого Генерального конструктора. Существенный прирост подъемной силы и аэродинамического качества по сравнению с уровнем, достигнутым на лучших отечественных и зарубежных образцах истребителей того времени, внушали серьезный оптимизм.
С этого момента большинство участников работ в ОКБ по-настоящему уверовало в выбранную схему. Но на момент разработки первого варианта интегральной компоновки Су-27, далеко не все из реализованного в ней имело логичное теоретическое объяснение.
Полученные результаты требовали серьезного изучения и объяснений с научной точки зрения, для чего требовалось развернуть систематические работы по исследованию выбранной компоновки. Понять физический характер явлений, возникающих на наплыве и крыле - такую задачу поставил П.О. Сухой перед аэродинамиками ОКБ на рубеже 1971/72 гг.
Руководство ЦАГИ, в принципе, не возражало против совместных исследований в этом направлении, поэтому, как и полагается в подобных случаях, были составлены соответствующие планы совместных работ.
К сожалению, широкому сотрудничеству ОКБ с головным отраслевым институтом препятствовал ряд объективных и субъективных факторов, таких, к примеру, как большая загрузка ЦАГИ плановыми работами по тематике других смежных организаций и ограниченность производственных ресурсов самого ОКБ.
На этой фотографии хорошо видны вихри, сходящие с наплыва крыла истребителя Су-35 |
Дело в том, что в те годы для ОКБ проводить в ЦАГИ научные и исследовательские работы, напрямую не относящиеся к основной деятельности, было совсем непросто. Институт был серьезно занят плановыми продувками по тематике как авиационных, так и ракетных «фирм», образно говоря, к трубе стояла «большая очередь», и «свободных мест» в этой очереди не было.
Планы продувок составлялись заранее, в них распределялись лимиты трубочасов по каждой АДТ на все организации, а для новых работ нужно было соответствующее обоснование, нужны были лимиты денег и ресурсов. Аэродинамические продувки являются отнюдь не самым дешевым мероприятием.
С другой стороны, проблема заключалась в ограниченности ресурсов самого ОКБ. Для изготовления новых моделей необходимо было серьезно задействовать модельное производство, а производственные мощности ОКБ в этом отношении были сильно ограничены. Изготовление продувочных моделей требовало исключительно высокой квалификации персонала, а рабочих рук не хватало даже для выполнения текущих заказов.
В результате, на начальном этапе, контакты ОКБ с ЦАГИ по части исследовательских работ были существенно ограничены. В 1971–1973 гг. в ЦАГИ продувались только те модели, которые изготавливались непосредственно в модельном производстве ОКБ.
Для проведения углубленного изучения выбранного варианта аэродинамической компоновки ОКБ П.О. Сухого пришлось изыскивать иные возможности. К началу 70-х у аэродинамиков ОКБ были налажены неплохие связи со многими научными центрами страны - МАИ, Сиб. НИА, ИПМ им. М.В. Келдыша и др.
В результате, по ТЗ ОКБ с 1971 г. на договорной основе в МАИ, на базе малоскоростной аэродинамической трубы Т-1 начались систематические исследования физической картины обтекания крыла сложной формы с корневым наплывом. На первом этапе продувались упрощенные модели плоских крыльев, изготовленных из листового материала, с различными в плановой проекции формами передних кромок.
В 1972 г. в ОКБ изготовили для МАИ специальную дренированную модель оживального крыла с деформацией срединной поверхности. Возможность изучения структуры распределения давления по поверхности крыла в большой степени помогла понять физическую картину явлений, возникающих на крыле.
Стало понятно, что на крыле, оснащенном наплывом, кроме кромочного вихря образуется еще один вихрь, сходящий с наплыва, за счет которого осуществляется дополнительная подъемная сила. Наличие этого дополнительного вихря и характер его взаимодействия с кромочным вихрем при изменении условий полета полностью определяли все основные особенности аэродинамики изучаемого варианта компоновки, поэтому все дальнейшие исследования были посвящены углубленному изучению именно этой вихревой структуры.
Всего за первые три года совместной работы в МАИ были достаточно подробно исследованы 5 тематических и 1 дренированная модель крыла.
С 1973 г. начались активные работы по Су-27 совместно с новосибирским Сиб. НИА. В этом НИИ имелась малоскоростная АДТ, а также трансзвуковая труба. Но самым важным для ОКБ являлось то, что в Сиб. НИА имелось собственное достаточно мощное модельное производство, где можно было оперативно изготавливать тематические модели, предназначенные для испытаний.
Таким образом, в лице Сиб. НИА ОКБ Сухого получило активного союзника в проведении серии тематических исследований по Су-27. Работы в Сиб. НИА с самого начала приобрели высокий темп, только в течение первого года были изготовлены и исследованы сразу четыре полных модели. Программа исследований со стороны ОКБ была построена таким образом, что первые продувки моделей в Сиб. НИА по сути, повторяли работы, ранее выполненные в МАИ, это было необходимо для проверки сходимости полученных результатов.
Следует отметить, что все работы, выполнявшиеся в институте, по крайней мере на начальном этапе работ, проводились в строгом соответствии с ТЗ заказчика: модели изготавливались по чертежам ОКБ, программы испытаний составлялись и утверждались совместно с аэродинамиками ОКБ, а полученные материалы продувок оперативно присылались в Москву для совместного обсуждения и составления программ дальнейших совместных изысканий.
В работах по Су-27 от Сиб. НИА принимали участие С.Т. Кашафутдинов, В.В. Кондакова, Г.Н. Блинов, и другие.
Со стороны ОКБ работы по изучению выбранной аэродинамической компоновки были разделены следующим образом: в ЦАГИ и Сиб. НИА исследования проводились на моделях проектируемого самолета с многочисленными вариантами элементов компоновки и на тематических моделях, а в МАИ с целью поисковых исследований отдельных фрагментов компоновки проводились продувки на схематических тематических моделях.
Для решения ряда прикладных задач аэродинамики в интересах Су-27 был привлечен научный потенциал ИПМ им. М.В. Келдыша АН СССР. Коллектив ученых предоставил ОКБ возможность построения трехмерной модели обтекания самолета для любой произвольной точки компоновки. К сожалению, исходя из существенно ограниченной производительности имевшихся на тот момент ЭВМ и соответствующего программного обеспечения, расчеты производились только для сверхзвуковых режимов полета.
СМЛС-10 |
Тем не менее, во многих случаях использование этой методики позволило ОКБ избежать непроизводительных затрат, связанных с дополнительными трубными испытаниями моделей.
Приведем только один пример: создание такой картины для килей самолета позволило выявить присутствие на самолете кроме основной вихревой системы, включающей наплывный и кромочный вихри, наличие еще двух, довольно слабых вихрей, сходящих с основания носовой части самолета.
Дополнительное изучение этой проблемы показало, что на больших числах М эти вихри «ложились» на кили, приводя к существенному снижению путевой устойчивости. Знание сути проблемы позволило аэродинамикам выработать реальные пути решения этой проблемы.
Какие же выводы были сделаны в ОКБ по результатам предварительного этапа исследований выбранной аэродинамической компоновки в ЦАГИ, МАИ и Сиб. НИА?
Подтвердилось положительное влияние деформации срединной поверхности крыла на увеличение несущей способности. По сравнению с плоским крылом, зона срывных явлений была «оттянута» до больших углов атаки, а оптимальная деформация срединной поверхности обеспечила безотрывное обтекание крыла в некоторой ограниченной области углов атаки.
Корневые наплывы крыла обеспечили положительное приращение несущих свойств за счет организации над верхней поверхностью крыла отрывно-вихревого течения (пары свободных вихрей над верхней поверхностью крыла).
СМЛС-22 |
На умеренных углах атаки (до 8-10°) эти вихри оказывали положительное влияние на несущие свойства и на аэродинамическое качество крыла. С увеличением угла атаки свыше 10° интенсивность вихревых течений возрастала, одновременно вихревой жгут начинал постепенно отходить от поверхности крыла.
Наплывный и кромочный вихри постепенно сближались и начинали взаимодействовать друг с другом с постепенным разрушением структуры вихря, при этом, по мере дальнейшего увеличения угла атаки несущие свойства крыла постепенно ухудшались.
Наплывные вихри, сходящие с крыла, проходили вблизи оперения и на модели Су-27 выявили интересный момент взаимного влияния характеристик ГО на крыло. Оказалось, что сдвиг горизонтального оперения назад не только увеличивает момент на пикирование, но одновременно и уменьшает несущие свойства крыла, поскольку близко расположенное к крылу ГО работало подобно закрылку, оттягивая срыв потока до больших углов атаки.
Таким образом, оптимальное положение ГО необходимо было выбирать исходя из минимизации уменьшения несущих свойств крыла. По вертикали оптимальное место расположения для ГО было выбрано ниже крыла - в зоне минимальных скосов потока за крылом.
Место расположения для ВО также необходимо было выбирать, сообразуясь со взаимным расположением килей относительно вихревой системы самолета.
В целом, выполненный объем исследований подтвердил, что за счет удачного выбора компоновочной схемы самолета, ОКБ удалось добиться существенного улучшения всего комплекса аэродинамических характеристик проектируемого самолета:
Применение на Су-27 статически неустойчивой на дозвуковых режимах полета аэродинамической схемы, было еще одним важным нововведением, которое использовалось для комплексного повышения аэродинамических характеристик самолета.
СМЛС-22 |
Смысл этого решения сводился к тому, что на Су-27 планировалось обеспечить более заднюю центровку, при которой центр тяжести самолета оказывался позади фокуса. Преимущества такой схемы заключались в снижении потерь на балансировку, поскольку в отличие от статически устойчивых самолетов, для обеспечения балансировки в продольном канале ему требовалось отклонение стабилизатора не вниз, а вверх, что приводило к суммарному повышению подъемной силы.
Это было особенно ощутимо для режимов маневрирования, при которых балансировочные отклонения стабилизатора были особенно велики.
Несмотря на вполне очевидные в теоретическом плане выгоды реализации такой схемы, на первых порах у нее нашлось немало критиков, и обсуждение этого вопроса в ОКБ носило достаточно драматичный характер.
На совещаниях, проводившихся по этому поводу в кабинете П.О. Сухого, зам. главного конструктора по системе управления А.А. Колчин был самым серьезным оппонентом аэродинамиков, и требовал от них конкретных, с цифрами в руках доказательств необходимости и практической целесообразности такой схемы, поскольку в случае положительного решения данного вопроса, на самолететребовалась установка принципиально новой электродистанционной системы управления (СДУ).
Одновременно этот вопрос обсуждался и со специалистами ЦАГИ. Здесь аэродинамиков ОКБ поддержал начальник одного из секторов 15 отделения ЦАГИ Г.И. Загайнов. Благодаря его помощи и активному содействию удалось добиться положительного решения о внедрении на самолете СДУ и дальнейшей совместной отработки ее алгоритмов на стендах ЦАГИ.
Для отработки динамики самолета в ОКБ был построен пилотажный стенд.
Теперь следует немного подробнее остановиться на основных компоновочных решениях, принятых для Т-10 на этапе запуска в рабочее проектирование.
Сегодня многие критикуют конструкторов ОКБ за применение на опытных самолетах крыла оживальной конфигурации в ущерб рекомендациям о применении трапециевидного крыла с механизированной передней кромкой.
Да, пожалуй, с позиций сегодняшнего дня такой выбор кажется неочевидным. Но давайте попробуем поставить себя на место тогдашних руководителей ОКБ…
Итак, в КБ разработана принципиально новая аэродинамическая компоновка самолета, в которой применено сразу несколько новых оригинальных технических решений. При проведении испытаний продувочных моделей получены хорошие результаты, и ЦАГИ дает положительные отзывы на выбранный вариант аэродинамической схемы.
В ОКБ продолжается дальнейшее углубленное исследование особенностей выбранной компоновки, причем этот процесс продвинулся уже достаточно далеко и настало время принимать решение о выборе окончательного варианта компоновки для конструктивной проработки проекта.
Чтобы четко представлять себе ситуацию, в которой приходилось работать людям, возглавляющим работы в ОКБ, надо просто отдавать себе отчет в том, что над ними постоянно довлели сроки выполнения работы. Естественно, что в ходе работ появляются определенные технические проблемы и трудности, но разве наличие этих проблем должно с ходу приводить к отказу от одного из основополагающих принципов выбранной аэродинамической схемы?
С оживальным крылом дело обстояло именно таким образом. По этому поводу имеются свидетельства непосредственных участников событий.
Оживальное крыло на самолете появилось по инициативе О.С. Самойловича, который в своих воспоминаниях пишет о том, что «в основу аэродинамической компоновки крыла была положена концепция так называемого «синусоидального крыла»», позаимствованная им из иностранной научно-технической литературы в начале 60-х».
К этим воспоминаниям следует добавить, что такой вариант крыла, характеризующийся плавным переходом наплыва в консоль, к тому времени уже был исследован в трубном эксперименте в рамках работ по Т-4, а также в ходе летного эксперимента на летающей лаборатории «100Л».
Что касается оживальной законцовки крыла, то со слов В.И. Антонова: «На начальном этапе работ я не придавал особого значения тому, какая будет законцовка на крыле - прямая или оживальная, поскольку считал, что в принципе, можно будет сделать любую. Это была, скорее, проблема аэродинамиков. А когда однажды я спросил по этому поводу самого Олега Сергеевича, тот ответил, что «оживальная законцовка - это уже не мой выбор, такое техническое решение нравится лично Генеральному».
А у нас на фирме решения П. О. обсуждать было не принято!»
Интересно также мнение В.А. Николаенко, являвшегося в те годы начальником отдела проектов: «В плане отказа на Су-27 от механизации крыла, возможно это делалось с оглядкой на запад, поскольку у нашего основного «противника» - истребителя F-15 отсутствовала механизация передней кромки, хотя с технической точки зрения реализовать отклоняемый носок на этом самолете, имевшем прямую переднюю кромку крыла, не составляло никакого труда.
Таким образом, возникал вопрос: «Если даже американцам не нужен отклоняемый носок, то зачем он нам?», ведь по результатам продувок мы знали о том, что F-15 имеет несколько худшие по сравнению с Су-27 аэродинамические характеристики».
Конечно же, в аэродинамике Су-27 были проблемные вопросы.
К примеру, начиная с 1973 г. было известно о неблагоприятном характере протекания на Су-27 продольного момента по углам атаки.
Дело в том, что передний наплыв, наряду с положительными факторами, привносил дополнительные сложности - нелинейности в протекании моментной характеристики продольного канала, что в сочетании с неустойчивостью создавало существенный дефицит пикирующего момента на больших углах атаки.
Проблему знали, и пытались найти действенные способы ликвидации этого явления. С 1974 г. аэродинамики ОКБ проводили в ЦАГИ продувки различных вариантов наплывов, консолей крыла, щитков, пропилов и щелей на крыле и на наплыве.
Рассматривались, в т. ч. и достаточно радикальные методы борьбы - переход к трапециевидному крылу, оснащенному механизированной передней кромкой с отклоняемым носком. Кстати, для Су-27 первый вариант такой аэродинамической компоновки испытывался в ЦАГИ еще осенью 1974 г.
В результате многочисленных экспериментов удалось выяснить, что в рамках первоначальной аэродинамической компоновки, в наибольшей степени на характеристики продольного момента можно повлиять соответствующим выбором геометрии наплыва. Были проработаны десятки вариантов обводов, проведены расчеты, испытания в аэродинамических трубах, а также исследования на пилотажных стендах ОКБ и ЦАГИ.
В результате, был выбран оптимальный наплыв, который обеспечил сохранения приемлемого запаса пикирующего момента на стабилизаторе до больших значений угла атаки. Наряду с этим, серьезной проблемой являлась существенное снижение путевой и поперечной устойчивости самолета на больших углах атаки, а также ограничения, вызванные реверсом элеронов на больших скоростных напорах, установленные по результатам испытаний динамически-подобных моделей самолета.
С каждым из этих явлений пытались бороться, и небезуспешно. В частности, для повышения путевой устойчивости на больших углах атаки исследовали влияние установки интерцепторов и пытались варьировать место установки вертикального оперения.
Для исключения реверса элеронов на тонком крыле рассматривалась возможность отказа от закрылков и перехода к схеме с зависающими элеронами (флаперонами).
Таким образом, наличие проблем с обеспечением балансировки не являлось достаточным основанием для полной переработки исходной аэродинамической компоновки, а иных более сложных проблем на тот момент на самолете просто не наблюдалось.
Итак, вновь спроектированный самолет обеспечивал существенный прирост по аэродинамическим характеристикам в сравнении с предыдущим поколением самолетов, и, в целом, обеспечивал выполнение ТТЗ.
Никаких явных недостатков, которые носили бы катастрофический характер, компоновка не имела, и поэтому необходимость ее переработки на момент принятия решения о постройке самолета, как теперь, задним числом пытаются комментировать ситуацию некоторые авторы, была отнюдь неочевидна.
Подведем итоги.
ЛЛ Ту-16 № 10 |
К началу 1975 г. в результате цикла длительных исследований, проводимых ОКБ П.О. Сухого совместно с ЦАГИ, МАИ и Сиб. НИА, удалось отработать аэродинамическую компоновку, которая включала ряд важных принципов: интегральное сопряжение крыла с фюзеляжем, изолированные разнесенные мотогондолы под несущим корпусом, оживальное крыло переменной стреловидности с корневым наплывом и со стреловидностью по базовой трапеции 36”.
В целом, аэродинамика Су-27 была рассчитана на то, чтобы добиться максимального выигрыша в качестве на крейсерском дозвуковом режиме полета. Самолет получался скорее «однорежимным», оптимизированным для получения максимальных аэродинамических характеристик на дозвуке. По мере удаления от этой зоны, характеристики обтекания крыла ухудшались, тем не менее, выигрыш от такого варианта компоновки сохранялся в довольно широкой области углов атаки.
Говорить, о том, что ЦАГИ в тот момент резко протестовал против выбранной для Су-27 компоновки вряд ли корректно, поскольку в институте ее считали вполне приемлемой. Результаты на ней получались очень хорошие, аэродинамическая схема была оптимизирована для крейсерского полета на дозвуке, и имела хорошие показатели по Ктах.
Серьезные проблемы были выявлены на самолете только после начала летных испытаний (повышенная аэродинамическая тряска на углах атаки свыше 8-10°), но при трубных испытаниях этот фактор выявить было практически невозможно.
Кроме уже упоминавшихся организаций, непосредственное участие в работах по созданию аэродинамической компоновки Су-27 принимали ученые-аэродинамики от ЛИИ, ЦНИИ-30 МО, ВВИА им. Н.Е. Жуковского, ИПТМ СО АН СССР и др.
Отдельно хотелось бы упомянуть об еще одном направлении исследований по аэродинамике, которое в рамках работ по Су-27 было реализовано впервые в отечественной практике. Речь идет об использовании свободно летающих моделей (СЛМ).
В рамках работ по Су-27, как истребителя, предназначенного для ведения маневренного воздушного боя, было ясно, что много внимания придется уделить изучению поведения самолета на крайних режимах - на больших углах атаки, на режимах, сваливания и штопора.
За рубежом, в целях сокращения объема испытаний самолета на этих режимах широко использовался метод испытаний при помощи СЛМ. В отечественной практике такого опыта практически не было. Первые попытки реализации такого метода были предприняты ЦАГИ и ЛИИ в конце 1960-х гг., однако его эффективность не была подтверждена в достаточной мере.
Подвеска СЛМТ-10 на ЛЛ Ту-16 № 10 |
Столкнувшись с проблемами определения допустимых углов атаки Су-27, определения запаса пикирующего момента, характеристик сваливания и штопора, аэродинамики ОКБ с большим вниманием отнеслось к предложению начальника лаборатории летных исследований ХАИ О.Р. Черановского, который в 1973 г. по собственной инициативе вышел на руководство ОКБ с предложением о сотрудничестве для создания СЛМ Су-27.
К этому времени в ХАИ уже имелся опыт проектирования и изготовления экспериментальной СЛМ ЛЛ-17, для которой была отработана система запуска модели с наземной стартовой установки при помощи стартового ускорителя и система спасения модели.
До принятия решения о разработке СЛМ Су-27 ОКБ решило оценить сходимость метода на летающей модели самолета типа Су-7Б, характеристики сваливания и штопора которого к тому времени были хорошо изучены.
Согласие на такой подход дал сам П.О. Сухой, КБ передало ХАИ всю необходимую техническую документацию, включая эталон поверхности будущей модели, плазы и шаблоны, а также оказало помощь в комплектации модели контрольно измерительной и регистрирующей аппаратурой.
В лаборатории ХАИ коллектив под руководством О. Черановского в короткие сроки спроектировал и изготовил СЛМ, которая получила шифр СЛМС-22 и доработал наземную пусковую установку. Первый экземпляр модели СЛМС-22 был изготовлен в июне 1974 г., а 6 июля состоялся ее первый пуск. Всего по программе испытаний было выполнено 12 полетов.
Полученные результаты позволили отработать систему спасения модели, прием и передачу с борта модели радиотелеметрической информации, отработать взаимодействие всех наземных служб обеспечения эксперимента, подготовить базу для начала плановых летных исследований модели.
Была успешно отработана методика летных испытаний модели и получены первые фактические результаты, характеризующие поведение самолета на больших углах атаки, определены характеристики сваливания и штопора самолета Су-27.
Зимой, в период с 20 января по 21 февраля 1979 г. в Ахтубинске выполнили второй этап летных испытаний СЛМТ-10-3 и СЛМТ-10-5 со сбросами с самолета-носителя. Было произведено еще три сброса моделей, но в дальнейшем от проведения испытаний в зимнее время отказались, поскольку оказалось, что при ударе о мерзлую землю модель получала серьезные повреждения.
Пуск СЛМТ-10 с наземной ПУ |
В целом, проведенные работы позволили определить характеристики сваливания, существенно уточнить результаты трубных испытаний штопорных моделей Су-27, ранее выполненных в АДТ Т-105 в варианте с фиксированными органами управления, и выдать практические рекомендации летчику о поведении самолета на закритических режимах полета и о методах вывода самолета из штопора.
Применение летающих моделей дало реальную возможность существенно повысить степень подобия эксперимента. В дальнейшем, в ОКБ тематика этих работ продолжала активно и развиваться.
Источник
Авиация и Космонавтика 09/2013
На сегодня всё!
Удачи вам!
И прекрасных моделей!
Понравилась статья? Обязательно расскажи друзьям:
Нужны другие материалы по этой теме? Читайте:
27 членов экипажа эсминца подали рапорт об отставке. Комментирую свои действия они сказали, что не намерены подвергать свои жизни опасности.Пентагон в понедельник выступил с заявлением , в котором утверждает, что российский бомбардировщик Су-24 в субботу несколько раз пролетел вблизи эсминца ВМС США Donald Cook в Черном море и при этом несколько раз имитировал боевую атаку.
Как сообщил агентству Reuter представитель Пентагона полковник Стивен Уоррен, российский бомбардировщик двенадцать раз пролетел на небольшой высоте недалеко от американского эсминца. Он назвал эти маневры устрашающими и недопустимыми, так как это деморализует личный состав корабля и негативно влияет на общий психологический климат среди военнослужащих.
Уоррен отметил, что эсминец патрулировал воды на западе Черного моря , когда произошел инцидент. По его словам, сейчас корабль находится в безопасности в румынскому порту, куда был срочно эвакуирован. Члены экипажа корабля проходят необходимые процедуры с психологом, чтобы восстановится после перенесенного стресса.
"Дональд Кук" - третий, по счету, корабль ВМС США , который был направлен в Черное море за последнее время. Ранее США уже отправляли в акваторию моря ракетный фрегат Taylor, но корабль сел на мель у черноморских берегов Турции, из-за чего не смог продолжить выполнения своей миссии.
По международным морским договорам американские корабли не могут находится в Черном море более 14 суток, и превышение этого срока дает легальное право России совершить ракетную атаку и уничтожить данные корабли, без объявления войны США. Зная о такой возможности, члены экипажа и командиры американский кораблей естественно переживают за свою жизнь. И хотя Пентагон пообещал повысить страховые суммы военнослужащих с 1 млн.дол. до 3 млн.дол., это все равно, мало кого успокаивает, так как выжить в открытом море и затем получить страховую выплату шансов мало, а мертвому деньги не нужны.
В следствие этого экипаж "Дональда Кука" был вынужден выйти в плавание с некомплектом личного состава, и увольнение еще 27 членов экипажа, за которыми возможно последуют и другие, ставит под угрозу дальнейшее успешное выполнение поставленной задачи.