Авиация и космонавтика 2013 06 - Журнал Авиация и космонавтика - Страница 27

Существенным недостатком схемы Т10/11 являлось то обстоятельство, что, несмотря на увеличенное поперечное сечение хвостовых балок, в зоне ниши колес они, по сути, «разрезались» этими самыми колесами надвое, не оставляя места для силовых элементов конструкции. А ведь хвостовые балки в этой компоновке играли весьма существенную роль, выступая в роли платформы для размещения вертикального и горизонтального оперения. Нагрузки от оперения должны были передаваться на силовой контур балок, а с него — на мотогондолы. Но в месте размещения колес основных опор шасси контур, по сути, размыкался, и кручение с балок передавать было просто некуда.

В результате, несмотря на достаточную глубину проработки, работы по данному варианту компоновки не получили существенного развития. Также как и в случае с Т10/10, для него не стали делать полной продувочной модели. Поскольку изменения, реализованные в данной компоновке, касались, в основном, только хвостовой части фюзеляжа, было решено оценить их на сопловой модели, для чего была изготовлена и испытана модель СТ10-3. Испытания этой модели показали наличие существенных потерь эффективной тяги сопла на дозвуковых скоростях полета. Другим ограничивающим фактором являлись сроки проведения работ: близился конец года, т. е. директивный срок окончания поисковых работ на этапе ОКР.

Появление еще одной компоновки Т10/12 стало результатом: с одной стороны — неудовлетворенности проектировщиков итогами работы по схеме Т10/10 с осесимметричными воздухозаборниками, а с другой стороны — желания попробовать реализовать в «подмышечной» компоновке новое техническое решение в виде схемы уборки шасси назад, в хвостовые балки, опробованное на Т10/11.

Сопловая модель СТ10-3

Таким образом, в конце 1974 г., продолжался поиск новых технических решений для «подмышечной» схемы. Проектирование нового варианта компоновки, обозначенного как «12 редакция» Су-27 (Т10/12) возглавил Ю.В. Давыдов, под его началом работали B.C. Присяжнюк и В.Я. Шмелев. Но вскоре после начала работ выявились разногласия конструкторов во взглядах на аэродинамическое и конструктивнокомпоновочное оформление схемы. В результате стали параллельно рассматривать сразу два варианта компоновки Т10/12.

В целом, оба варианта имели много общего. Общим характерным признаком «подмышечной» схемы являлось «понижение» уровня фюзеляжа относительно плоскости хорд крыла. С учетом существенно меньшего (всего 1,8 м), чем на интегральных вариантах компоновки, разноса осей двигателей, фюзеляж в средней его части приобретал признаки скорее «обособленного», чем интегрального варианта. Поэтому очень важную роль играл выбор конструктивно-силовой схемы фюзеляжа. В связи с этим интересно отметить, что на Т10/12 отказались от традиционного варианта центроплана, под который «подвешиваются» остальные элементы конструкции. Силовая схема средней части фюзеляжа Т10/12 была во многом «позаимствована» с американского F-15, фотографии шпангоутов, и других фрагментов фюзеляжа которого к тому времени уже были опубликованы в открытой печати.

Другим отличительным признаком Т10/12 стало возвращение к воздухозаборникам прямоугольного сечения с верхним клином торможения. Таким образом, можно сказать, что вариант Т10/12 стал прямым наследником схемы Т10/4, но в несколько большей размерности и на более высоком техническом уровне проработки. Поэтому и проблемы, с которыми пришлось столкнуться, оставались аналогичными тем, с которыми столкнулись на Т10/4. Это касалось, прежде всего, сложности интеграции прямоугольных воздухозаборников с фюзеляжем.

Одинаковой для обоих вариантов выбрали и схему уборки основных опор шасси — движением назад, с размещением в хвостовых балках увеличенного сечения, т. е. аналогично «одесскому» варианту компоновки Т10/11.

Разница заключалась в компоновке хвостовых балок в зоне за нишей колес основных опор. Один вариант самолета предусматривал размещение на балках килей и цельноповоротных стабилизаторов, а в другом варианте на балках устанавливалось только горизонтальное оперение, а кили размещались на мотогондолах с развалом под углом 15° во внешнюю сторону. В остальном различия между обоими вариантами схемы были незначительны.

Конечно, для Т10/12 существовали «слабо» проработанные места. Одним из таких элементов, как и в варианте Т10/11, являлась конструкция хвостовых балок. Кроме того, слабо изученными для этого варианта компоновки являлись вопросы организации щелей слива пограничного слоя вокруг воздухозаборника. Однако не было сомнений, что при должном уровне доработки элементов, этот вариант (равно как и некоторые другие альтернативные схемы) вполне можно было довести до рабочего проекта. Для этого не хватало только одного — времени. Над руководством отдела проектов по- прежнему довлели сроки выполнения работ: приближался конец 1974 г., когда в соответствии с графиком, необходимо было окончательно определиться с выбором варианта для этапа рабочего проекта. Вот почему работы по варианту Т10/12 к концу года были свернуты. Продувочных моделей для него не строилось, что не позволило определить реальные преимущества (или недостатки) этой схемы. Таким образом, создание компоновки Т10/12 стало, по сути, последним этапом поисковых работ в отделе проектов на этапе предэскизной проработки самолета.

Общий вид Т10/12, ноябрь 1974 года

В целом, следует признать, что этап предэскизной проработки Су-27 завершился успешно. В ОКБ достаточно подробно проработали 8 вариантов компоновки Су- 27: четыре в рамках развития базовой интегральной аэродинамической схемы и четыре альтернативных варианта. Для пяти из них были построены полные продувочные модели, которые исследовались в АДТ ЦАГИ, ряд компоновочных решений изучался на частных моделях воздухозаборника и хвостовой части. По результатам исследования альтернативных вариантов компоновки были показаны существенные преимущества базового (интегрального) варианта схемы в части обеспечения максимальных значений качества и снижения индуктивного сопротивления в трансзвуковой зоне. Одновременно удалось найти достаточно удачное решение схемы шасси. Конечно, существовали и проблемные вопросы, такие, к примеру, как большое значение миделя, а также обеспечение балансировки на больших углах атаки, но аэродинамики ОКБ были уверены, что с этими проблемами ОКБ вполне по силам справиться.

Подводя итоги, следует все же заметить, что в 1974 г. новый руководитель темы большую часть времени уделил поиску альтернативных вариантов компоновочной схемы, для чего постоянно отвлекались большие силы проектного отдела КБ. Зачастую это осуществлялось в ущерб углубленной проработке базового, интегрального варианта компоновки, который уже продемонстрировал в продувках хорошие результаты. В 1975 г. предполагалось начало рабочего проектирования, и более правильным было бы, наверное, приложить максимум усилий для решения основных проблемных вопросов, выявившихся в ходе работ по компоновке Т10/7, например, для уточнения конструктивно-компоновочной схемы центроплана, более подробной проработки аэродинамики самолета и т. д. Нерешенность подобных вопросов привела в дальнейшем к тому, что рабочее проектирование самолета велось в условиях существенной неопределенности по выбору некоторых проектных параметров.

Статья подготовлена по материалам книги П. Плунского, В. Антонова, В. Зенкина, Н. Гордюкова и И. Бедретдинова «Истребитель Су-27. Начало истории».

Продолжение следует

Новости мировой авиации