Воздушный бой, которого "не было". Прорыв в сверхманевренность

— 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:

«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

Сравнивая тот или иной отечественный боевой ЛА с его зарубежным аналогом, многочисленные любители авиации обращаются к официально публикуемым таблицам ЛТХ конкурентов. Однако лишь немногие из них знают, что такие "таблицы сравнения" на деле мало пригодны для проведения корректной сравнительной оценки.

Ведь современный боевой самолет является комплексным средством вооруженной борьбы и характеризуется сотнями различных параметров. К их числу относятся не только ЛТХ, но и показатели бортовых радиоэлектронных комплексов и систем вооружения, сведения о заметности и живучести, различные эксплуатационные и технологические характеристики, данные о стоимости производства, эксплуатации и боевого применения. От того, насколько удачно совокупность этих параметров отвечает конкретным условиям производства и применения самолета, зависит эффективность авиационного комплекса в целом. Поэтому самые скоростные, высотные или еще какие-либо "самые" самолеты очень редко оказываются удачными, ведь для улучшения отдельного показателя конструкторам неизбежно пришлось ухудшить многие другие. А Титул лучших, как правило, завоевывают машины с не самыми выдающимися для своего времени ЛТХ.

Изучая таблицы, всегда нужно помнить, что в современном мире самолет - это товар; а цифры в таблицах - его реклама, поэтому они всегда дают несколько более оптимистичную картину. Конечно, никаких сомнений в порядочности уважаемых самолетостроительных фирм быть не должно. Этим цифрам можно верить на сто процентов. Надо только знать, что они обозначают. Например, указывается максимальная скорость истребителя. Но при этом умалчивается, что скорость эта была достигнута специально изготовленным экземпляром, пилотировавшимся летчиком-испытателем наивысшей квалификации, в ходе специально организованного полета. А какую скорость разовьет строевая машина этого типа после 10 лет эксплуатации, с и баком на внешней подвеске, под управлением молодого лейтенанта, если двигатели уже прошли два ремонта, а в баки залит керосин не высшего сорта? Такой цифры в подобных таблицах нет. А ведь именно реальные эксплуатационные характеристики должны интересовать нас в первую очередь, если мы хотим корректно сравнить два ЛА.

Все эти замечания общего характера призваны лишь дать представление о том, сколь трудна задача сравнения ЛА по их официальным характеристикам и сколь мало можно доверять результату. Другое дело - анализировать реальные воздушные бои с участием самолетов-конкурентов в ходе военных конфликтов. В этом случае картина получается близкой к действительности. Но и тут важную роль играют такие не имеющие непосредственного отношения к ЛА факторы, как квалификация пилотов, степень их решимости сражаться, качество работы обеспечивающих служб и т.п.

К счастью, в последнее время появилась возможность проводить сравнение различных истребителей-конкурентов в воздухе во время дружественных взаимных визитов летчиков России, Украины, США, Франции и Канады. Так, в августе 1992 г. авиабазу Лэнгли (штат Вирджиния), где базируется 1-е тактическое истребительное авиакрыло ВВС США, вооруженное F-15C/D, посетили летчики Липецкого центра боевого применения и переучивания летного состава ВВС России: генерал-майор Н. Чага, полковник А. Харчевский и майор Е. Карабасов. Они прилетели на двух строевых Су-27УБ, группа сопровождения прибыла на Ил-76. После дружеской встречи и непродолжительного отдыха Е. Карабасов предложил провести показательный воздушный бой между Су-27 и F-15 непосредственно над аэродромом Лэнгли в присутствии зрителей. Однако американцы не дали согласия на это слишком милитаристское, по их мнению, шоу. Взамен они предложили провести "совместное маневрирование" в пилотажной зоне над океаном (200 км от берега). По сценарию сначала F-15D- -должен был уйти от преследования Су-27УБ, затем самолетам следовало поменяться местами, и уже "Сухой" должен был "сбросить с хвоста" "Игл". В передней кабине Су-27УБ находился Е Карабасов, в задней - американский летчик. Для наблюдения за ходом поединка вылетел F-15C.

F-15D

По команде о начале совместного маневрирования "Игл", включив полный форсаж, сразу же попытался оторваться от Су-27УБ, но это оказалось невозможным: используя лишь режим минимального форсажа и максимальную бесфорсажную тягу, Е. Карабасов без труда "висел на хвосте" американца. При этом угол атаки Су-27УБ ни разу не превысил 18 градусов (При эксплуатации Су-27 в строевых частях ВВС угол атаки ограничивается 26 град. Хотя самолет позволяет осуществлять маневрирование на значительно больших углах атаки (до 120 град, при выполнении "Кобры Пугачева")).

После того, как самолеты поменялись местами, Е. Карабасов перевел РУД на полный форсаж и стал уходить от F-15D с энергичным разворотом и набором высоты. "Игл" потянулся следом, но сразу же отстал. Через полтора полных разворота Су-27УБ вышел в хвост F-15, однако российский летчик ошибся и "сбил" не F-15D, а летевший сзади наблюдатель F-15C. Осознав ошибку, он вскоре поймал в прицел двухместный "Игл". Все дальнейшие попытки американского пилота избавиться от преследования ни к чему не привели. На этом "воздушный бой" закончился.

Итак, в ближнем маневренном бою Су-27 убедительно продемонстрировал полное превосходство над F-15 благодаря меньшим радиусам виражей, большим скорости крена и скороподъемности, лучшим разгонным характеристикам. Заметьте: не максимальная скорость и другие подобные параметры обеспечили эти преимущества, но иные показатели, более глубоко характеризующие ЛА.

Су-27

Известно, что степень маневренности самолета численно выражается величиной располагаемой перегрузки, т.е. отношением максимальной развиваемой самолетом подъемной силы к его весу в данный момент. Следовательно, маневренность тем выше, чем больше площадь, участвующая в создании подъемной силы, больше удельная подъемная сила каждого квадратного метра этой площади и чем меньше вес самолета. Существенное влияние на маневренность оказывают характеристики силовой установки и системы управления самолетом.

Прежде всего, прикинем веса истребителей в том вылете. Для F-15D: 13240 кгс - вес пустого; плюс 290 кгс - вес снаряжения, включая двух летчиков; плюс 6600 кгс - вес расходуемого топлива (на полет в пилотажную зону и назад с резервом дальности 25%, маневрирование в течение получаса, из них 5 мин. на режиме полного форсажа); плюс 150 кгс - вес конструкции подвесного топливного бака (ПТБ), т.к. потребное количество топлива превышает вместимость внутренних баков; итого без боевой нагрузки (снарядов к пушке и ракет) взлетный вес F-15D составлял примерно 20330 кгс. На момент начала "совместного маневрирования" ввиду расхода топлива полетный вес уменьшился до 19400 кгс. Определение соответствующих величин для Су-27УБ несколько осложнено тем, что приведенный в КР №3"93 вес пустого самолета 17500 кгс представляется завышенным. Самый общий анализ показывает, что если учебно-тренировочный F-15D превосходит по весу пустого F-15C на 360 кгс, то Су-27УБ, сохранивший почти все боевые возможности одноместного перехватчика, может отличаться от него по этому показателю не более чем на 900 кгс. Поэтому вероятной величиной веса пустого Су-27УБ представляется 16650 кгс. Аналогично рассчитав вес топлива, получаем взлетный вес "Сухого" 24200 кгс, а вес к началу "боя" - около 23100 кгс.

Сравнительная таблица ТТХ Су-27 и F-15

* По оценке автора

Ввиду того, что для обоих рассматриваемых самолетов фюзеляж и оперение играют существенную роль в создании подъемной силы, полученные веса будем относить ко всей площади их плановых проекций. Площади можно определить по опубликованным схемам истребителей. Получаем, что в начале поединка нагрузка на плановую проекцию Су-27УБ составляла 220 кгс/м2. а F-15D - 205 кгс/м2, то есть практически столько же (разница порядка погрешности вычислений).

Таким образом, лучшие маневренные характеристики Су-27 по сравнению с F-15 достигнуты не увеличением несущей площади, а за счет более эффективного ее использования, т.е. лучшей аэродинамической компоновки самолета. В отличие от конкурента Су-27 выполнен по так называемой интегральной схеме, при которой фюзеляж и крыло самолета образуют единый несущий корпус, что обеспечивает высокие значения коэффициента подъемной силы на маневре и низкий уровень сопротивления, особенно на транс- и сверхзвуковых скоростях. Кроме того, интегральная компоновка, характеризующаяся плавным переходом фюзеляжа в крыло, по сравнению с традиционной компоновкой с обособленным фюзеляжем, обеспечивает значительно больший объем внутренних топливных баков и позволяет отказаться от применения ПТБ. Это также положительно сказывается на весе и аэродинамическом качестве Су-27.

Положительные стороны интегральной компоновки "Сухого" значительно усилены ее тщательной отработкой. Так, заостренные корневые наплывы Су-27, в отличие от затупленных наплывов F-15, не только создают положительное приращение несущих свойств на углах атаки больше 10°, но «и обеспечивают уменьшение пульсаций давления на верхней поверхности крыла, которые вызывают тряску самолета и ограничивают его маневренные возможности.

Важная особенность Су-27 - крыло. с деформированной серединной поверхностью, придающее ему характерный "змееобразный" облик. Это крыло "настроено" на обеспечение максимального аэродинамического качества в середине области маневрирования в ближнем бою. На этих режимах качество деформированного крыла в 1,5 раза превышает качество плоского крыла, причем выигрыш имеет место в довольно широком диапазоне углов атаки. Таким образом, аэродинамическая компоновка Су-27 обеспечивает не только возрастание подъемной силы, но и снижение сопротивления, что положительно влияет на разгонные характеристики самолета.

После проведенного "боя" Е. Карабасов, отмечая превосходство "Сухого" в этом отношении, объяснял его большей тяговооруженностью своего истребителя. Однако эта версия не выдерживает критики: нетрудно сосчитать, что в начале поединка тяговооруженность Су-27УБ у земли на режиме полного форсажа равнялась 1,08, a F-15D - 1,11. Дело в другом - тяга, приходящаяся на 1 м2 миделевого сечения самолета, у Су-27 почти на 20% больше, чем у "Игла" (соответственно 6330 кгс/м и 5300 кгс/м). В сочетании с лучшей приемистостью двигателя АЛ-31Ф это обеспечивает минимальное время разгона самолета. По словам Дэвида Норта, заместителя главного редактора журнала Aviation Week & Space Technology, совершившего на Су-27УБ ознакомительный полет на выставке Фарнборо-90, разгон русского истребителя с 600 км/ч до 1000 км/ч на полном форсаже занимает всего 10 сек. Д. Норт особо отмечает хорошую приемистость двигателей.

Еще одной важнейшей характеристикой, от которой зависит горизонтальная маневренность истребителя, является скорость ввода самолета в крен и скорость его вращения вокруг продольной оси. Чем больше эти скорости, определяемые эффективностью органов поперечного управления и массово-инерционными характеристиками машины, тем быстрее самолет входит в вираж и переходит в вираж противоположного вращения. Способность быстро изменить направление виража является важнейшим тактическим преимуществом, т.к. позволяет эффективно уходить из-под удара противника и самому начинать атаку. Д. Норт, ссылаясь на Виктора Пугачева, утверждает, что угловая скорость крена Су-27 близка к 270 град./с. Это значение выше, чем у F-15, и примерно соответствует F/A-18.

Положительные стороны аэродинамической компоновки и силовой установки Су-27 проявляются в полной мере благодаря его статической неустойчивости.

В отличие от устойчивого F-15, "Сухой" как бы самостоятельно стремится изменить направление полета, и только постоянная работа электродистанционной системы управления удерживает его в равновесном положении. Суть управления статически неустойчивым истребителем заключается в том, что летчик не "заставляет" его совершить тот или иной маневр, а "позволяет" самолету его выполнить. Поэтому время, необходимое для вывода из любого установившегося режима полета и начала маневрирования, у Су-27 значительно меньше, чем у F-15, что также явилось одним из слагаемых успеха "Сухого" в дуэли с "Иглом".

Таким образом, выдающиеся маневренные характеристики Су-27, столь убедительно продемонстрированные в небе Вирджинии, являются вполне закономерным итогом комплекса проектных решений, отличающих этот истребитель четвертого поколения от F-15. Обсуждая достоинства "Сухого", наряду с его маневренностью западная пресса отмечает беспрецедентно большие дальность и продолжительность полета без ПТБ, широкую номенклатуру вооружения, способность эксплуатироваться с плохо оборудованных аэродромов без многочисленных наземных проверок.

Однако, когда речь заходит об оборудовании Су-27, обязательно отмечается недостаточное внедрение компьютерной техники и низкий уровень комплексирования систем. Это ставит пилота "Сухого" в худшее положение по сравнению с западными коллегами, в частности, в так называемой "ситуационной уверенности" - точном понимании того, что происходит в самолете и вокруг него в каждый конкретный момент времени. Возможно, это самый серьезный недостаток Су-27, так как в сложной тактической обстановке он неизбежно приведет к потере драгоценного времени и может свести на нет многочисленные достоинства этого истребителя.

1993 год

Литература:
1. В.Е. Ильин. "Иглы" и "Флэикеры". ЦАГИ, №18, 1992 г.
2. М. Левин. "Великолепная семерка". "Крылья Родины", №3, 1993 г.
3. Истребитель Макдонелл-Дуглас F-15 "Игл". Техническая информация ЦАГИ, №13, 1986 г.
4. Д.М. Норт. Полет редактора "Эвиэйшн Уик" на лучшем советском истребителе-перехватчике. Aviation Week & Space Technology, издание на русском языке, весна 1991 г.
5. М.П. Симонов и др. Некоторые особенности аэродинамической компоновки самолета Су-27. Техника воздушного флота, №2, 1990 г.
6. Jane"s 1991/92.

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.

Беседу вела специальный корреспондент журнала "Наука и жизнь" Т. Новгородская

"Никогда не забуду первый демонстрационный полет Су-27 в Париже, устроенный "Бритиш Аэроспейс" (British Аerospace) вместе с конструкторами и летчиками-испытателями "ОКБ Сухого", - таковы впечатления от "премьеры" истребителя у летчика британских ВВС Джона Фарлайта. - Виктор Пугачев делал вираж на Су-27 в 360 градусов за 10 секунд, средняя скорость на вираже - 36 градусов/с. А мы тогда лишь надеялись, что наш истребитель следующего поколения сможет достигнуть 25 градусов/с. Это та скорость, с которой пилот способен развернуть самолет, чтобы весь комплекс вооружения был готов к атаке. Если предположить, что наша новая машина встретится в бою с Су-27 через 10 секунд, ей останется, при том, если очень повезет, выпустить шасси и сесть. Многое увиденное нами на авиашоу может быть использовано боевым самолетом в реальном воздушном бою. Для обыкновенного зрителя аэрошоу лишь поверхностное действие, но если вы принадлежите к специалистам авиационной промышленности, то по маневрированию боевых машин вполне определите пределы, в которых может пилотировать самолет. И естественно, когда видите, что для Су-27 пределов нет или что самолет идет на вертикаль, доходит до остановки, падает обратно вниз, выходит в нормальный полет и делает это не раз и не два, а раз за разом, то понимаете, что это не исключение, не трюк, а норма. Сложность данного маневра не в том, как войти в режим, а как выйти из него. Обычно нам не разрешается превышать углы атаки 20-25 градусов: если превысить - теряем управление машиной... Но русские выполняют свои маневры, изменяя угол атаки в большом диапазоне, при этом оставаясь уверенными в управлении самолетом с абсолютно симметричным обтеканием. То же самое касается двигателей. Западные двигатели "страдают" строгими ограничениями по углам атаки. В полете на наших истребителях приходится думать одновременно и о маневрах противника, и о собственных ограничениях с аэродинамической точки зрения - о том, чего не должен делать летчик. Разумеется, такая ситуация не слишком комфортна для летчика, для него гораздо легче, когда можно делать все что угодно, чтобы суметь нацелиться на противника и преследовать его. То, чего добились русские, поразило нас до глубины души". Су-27 своими революционными дизайном и аэродинамикой установил новые стандарты в производстве истребителей. Человек, с именем которого неразрывно связана история его создания, - генеральный конструктор АООТ "ОКБ Сухого", доктор технических наук, действительный член Международной и Российской инженерных академий авиации и воздухоплавания, Герой России, лауреат Ленинской и Государственных премий Михаил Петрович Симонов. В 1995 году он награжден золотой медалью имени В. Г. Шухова, а в 1998 году редакция журнала "Aviation week and Space Technology" назвала его "легендой года". Его имя занесено на Доску почета Зала славы в Национальном музее авиации и космонавтики в Вашингтоне наряду с именами И. И. Сикорского, С. В. Ильюшина и Вернера фон Брауна. Интервью журналу "Наука и жизнь" Михаил Петрович дал впервые, хотя читает наш журнал с 1946 года. На вопросы редакции отвечает генеральный конструктор АООТ "ОКБ Сухого" М. СИМОНОВ.

М. П. Симонов.

Схема маневра "кобра".

Воздушный бой на режиме "колокол" (a - срыв доплеровского сопровождения, срыв захвата БРЛС противника и уход из-под атаки; б - выход из режема "колокол" и атака противника; в - захват и поражение противника).

Су-27 выполняет "кобру". Угол атаки 110 градусов.

Су-30 МКИ. Голубой цвет горения топлива в форсажной камере двигателя говорит о высоком качестве процесса сгорания.

Воздушный бой на вираже.

Самолет Су-35 выполняет маневр "кобра". На снимке видна конденсация влаги в зонах разрежения воздуха над передним горизонтальным оперением и центральной частью крыла.

Экспериментальный самолет Су-47. В момент выполнения высшего пилотажа вихри образующейся влаги как бы стекают с концов крыльев.

Михаил Петрович, всех, кто когда-нибудь был на авиашоу и видел, что могут самолеты Су, или хотя бы, сидя у телевизора, смотрел репортажи с авиасалонов, интересует, как и для чего создаются такие машины?

В 9-м классе я прочитал книгу "Некоторые причины ошибок пилотирования". От ошибок летчики никогда не застрахованы. Авиация как была, так и осталась очень требовательной и к пилотам, и к конструкторам. Из-за отказа техники или ошибки экипажа гибнет не только самолет, но и экипаж, и пассажиры.

Штопор - одно из самых сложных и опасных явлений. Это практически неуправляемый режим, сориентированный в пространстве самым неудачным образом: самолет вращается "носом" вниз. При ударе о землю происходит взрыв "воздушного пакета" и самолет разносит на мелкие куски. Казалось бы, чтобы решить проблему, достаточно обучить всех летчиков гражданской авиации тому, как узнавать "край сваливания", после которого самолет входит в штопор. Нужно сказать, что в авиации существует несколько похожих явлений, начинающихся с того, что машина дает крен, но не все они приводят к штопору. Однако, несмотря на то, что все военные летчики-истребители обучаются основным приемам выхода из различных видов штопора, далеко не всем им удается выйти победителями из реально возникшей ситуации (чаще всего из-за ошибок пилотирования, реже - из-за отказов авиационной техники). Есть самолеты, которые из-за своих конструктивных и аэродинамических особенностей вообще не могут выходить из некоторых видов штопора.

При эксплуатации гражданских самолетов экстремальные случаи нетипичны. А вот для боевых самолетов маневренность - условие выживания. Поэтому все конструкторские бюро мира работают над характеристиками маневренности. Именно она в сочетании с вооружением, которое несет самолет, и обеспечивает решение поставленных задач.

- Какие задачи ставятся при этом?

Маневренность - это способность самолета менять свое положение в воздушном пространстве. Естественно, для введения самолета в маневр должна быть необходимость. В боевой обстановке она возникает сама собой: надо занять такое положение в воздушном пространстве, чтобы самолет противника был в зоне действия твоего оружия, а твой самолет, наоборот, не попал бы в зону прицеливания. Понятно, что выиграет тот, кто сможет свою машину первым развернуть и направить на цель. Боевые машины классического типа 40-60-х годов прошлого столетия испытывали большие трудности в боях, поскольку характеристики их маневренности были довольно ограниченными. Обычно воздушные бои ведутся большими группами - самолетов двадцать: огромный "клубок" машин крутится в воздухе, и каждый хочет выжить. Самолеты старых классических конструкций мало отличались от самолетов противника, поэтому бои длились достаточно долго - 5-6 минут. Двигатели в этом случае работали на предельных режимах - соответственно расход топлива был большой. И даже после победы не всем удавалось долететь до дома. Каждый пятый самолет погибал после боя из-за того, что топливо кончалось и приходилось "плюхаться" туда, куда бог пошлет. Хорошо, если летчик катапультировался, а если пытался сесть, например, на шоссе на большой скорости - исход был предрешен. Летчики некоторых стран, вступая в бой, знали, что не смогут из него выйти. Чтобы улететь, надо было "подставить" "хвост", и он тут же попадал под прицел. Поэтому бились до конца, а когда загоралась красная лампочка - катапультировались из полностью исправного истребителя.

- ...Самолет одноразового использования?

Жизнь летчика ценнее... Но так или иначе недостатки в маневренности очень дорого обходятся. Поэтому прорыв в область режимов сверхманевренности, когда риск для жизни пилота и машины становится минимальным, стал задачей номер один.

- Можно ли в процессе разработки истребителя предугадать, что он будет обладать сверхманевренностью?

Обычно известно, "против кого" создается самолет. В то время, когда разрабатывался Су-27, мы "дружили" вместе с "Варшавским договором" против стран НАТО. Нам надо было сделать самолет, который бы значительно превосходил их истребители F-14, F-15, F-16 и F-18.

В нашей авиационной промышленности мы представлены "ОКБ Сухого" и большим количеством предприятий-соразработчиков. Например, радиолокаторы для нас делают НИИ и КБ. Мы не разрабатываем двигатель, мы говорим, какой он нам нужен, - и его создают в ОКБ имени А. М. Люльки. Такой научно-технический союз и обеспечивает разработку каждой составляющей истребителя на самом высоком уровне. Ведь для того, чтобы новый самолет был лучше и мог победить истребитель противника, мы должны иметь лучший в мире мотор, лучшую в мире радиолокационную станцию, лучшее в мире ракетное оружие и все остальное - тоже лучшее. Работая над СУ-27, мы сделали вроде бы неплохой самолет, превосходящий F-15, но намного ли? На "чуть-чуть". Поэтому снова в случае ближнего боя мы можем попасть в сложную "вертушку", где у самолетов будут равные возможности погибнуть или победить.

Мы поняли, что действительно решительное превосходство над противником можно получить, позволив летчику маневрировать не просто лучше, а в несколько раз лучше. Есть такое понятие, как угловая скорость разворота на цель. В бою преимущество реализуется у того истребителя, который успевает раньше развернуться. Мы пришли к выводу, что, если обеспечим своему самолету скорость разворота на цель в два раза больше, - его маневренность можно будет назвать сверхманевренностью.

Сверхманевренность - это способность истребителя из любого положения в воздушном пространстве развернуться на цель с угловой скоростью, по крайней мере в два раза превышающей угловую скорость разворота самолета противника.

- Вероятно, для обеспечения экстремальных режимов к двигателям тоже предъявляют особые требования?

Прежде всего, они должны отличаться лучшей тягой. Современный военный авиационный двигатель - турбореактивный, оснащенный форсажной камерой. (Форсаж - режим работы, при котором в камеру сгорания впрыскивается дополнительное топливо. Этим достигается значительное увеличение тяги, правда, за счет дополнительного расхода топлива.) Из двух двигателей, установленных на Су-27, вырывается поток газов, который толкает машину с силой 25 тонн (12,5 тонны - каждый двигатель). Аналогичные двигатели американских истребителей на момент создания F-15 развивали 10,8-11 тонн тяги. Есть, конечно, и другие требования. Неплохо, например, чтобы в управлении положением самолета в полете участвовали двигатели, сопла которых могут отклоняться на + 15 градусов. Особенно это важно при попадании самолета в процессе пилотирования в бою на закритические углы атаки. Критический угол атаки Су-27 составляет 24 градусов. А боевая обстановка иногда требует, чтобы самолет развернулся на угол атаки 60-90 градусов, а то и 120 градусов к направлению полета. Когда летчик дает команду на ручку управления разворота двигателя, - двигатель должен мгновенно отклониться на требуемый угол.

Сопла двух турбореактивных двигателей АЛ-31ФП многофункционального истребителя Су-30 МК способны отклоняться на 32 градуса по горизонтали и на 15 градусов по вертикали. Таким образом самолет может выполнять то, что недоступно другим машинам этого класса: "притормаживать", а потом разворачиваться на месте, подобно вертолету.

Когда в 1983 году мы впервые прилетели на выставку в Париж с заключением Государственного института по испытанию боевых самолетов о том, что по характеристикам истребитель Су-27 уступает американскому F-15, мы все равно считали, что Су-27 превосходит самолеты США. Заказчик же счел наше заявление слишком самонадеянным.

Американские истребители установили целую серию рекордов по скороподъемности. (Скороподъемность - это время с момента трогания самолета с места до достижения какой-либо высоты - 3000 м, 6000 м, 12 000 м и так далее.) То есть "с места" он должен достигнуть высоты за кратчайшее время. Мировые рекорды были поставлены тогда истребителем F-15.

Мы провели серию рекордных полетов на истребителе Су-27 и побили все рекорды F-15, тем самым сумев доказать, что наш самолет превосходит F-15 по скороподъемности.

- Как это происходило?

Самолет на старте должен стоять неподвижно, как спринтер. Но для того, чтобы обеспечить сцепление шин с бетоном, никаких тормозов не хватит. Чтобы удержать истребитель на месте, попытались использовать танк. Прицепили его тросом к замку на нижней поверхности самолета, но радовались недолго. Ровно секунду длился полный форсаж, потом раздался скрежет, и Су-27 потянул танк волоком по взлетной полосе. Пришлось искать другой выход. Рядом ремонтировалась взлетно-посадочная полоса, на ней работал огромный промышленный бульдозер "Катерпиллер". Подогнали бульдозер, прицепили к нему танк, а уже к танку - самолет. Старт Су-27 "с места" был обеспечен.

Двигатель в момент старта работает в предельном режиме. После того как замок откроется, самолет срывается с места, взлетает и идет на вертикаль. Находясь в вертикальном наборе высоты, он разгоняется до сверхзвуковой скорости. Ни один аппарат, ни одна космическая ракета на малых высотах вертикали скорость звука не превышает. Это происходит лишь на больших высотах, где плотность атмосферы мала. А мы уже на высоте 2000-3000 м переходим на сверхзвуковую скорость.

Тогда в полетах на авиасалоне были получены характеристики лучше американских.

В классическом бою два истребителя "крутят вертушку", пока кто-нибудь из них не займет положение для поражения цели. Но если мы войдем в бой и в первый же момент развернем самолет на 90 градусов к потоку - цель визируется, происходит ее захват, пуск ракеты и поражение. Таким образом, за счет сверхманевренности можно кардинально усовершенствовать ближний бой и в течение десятка секунд (а не минут) гарантировать себе победу.

- Говорят, поначалу считали, что Су-27 не выходит из штопора?

Да, таким было заключение ЦАГИ по испытаниям в аэродинамической трубе: самолет из штопора не выходит. А если боевой самолет не выходит из штопора, надо что-то предпринимать. Была разработана система ограничения предельных режимов, которая не дает возможности превысить самолету угол атаки в 24 градуса.

Ни одна модель самолета Су-27 в аэродинамической трубе ЦАГИ не вышла из штопора. Мы честно боролись, поэтому сделали 10-метровую полунатурную модель нашего самолета, подвесили ее к бомбардировщику Ту-16 и сбросили с высоты 10 000 м. Модель была оснащена автоматической системой управления и выходила на угол сваливания, при этом, если она не выходила из штопора, открывался посадочный парашют. Однако получилось так, что в половине режимов большая, свободно летающая модель выходила из штопора, а в половине - нет. Мы не могли сказать летчику: "Лети, все нормально". Поэтому согласились с ЦАГИ поставить на самолет ограничитель предельных режимов. Это было, конечно, странно: хотим работать на больших углах атаки, но не способны сделать для этого самолет.

Самое интересное произошло на испытаниях. Испытания самолета - это огромная работа, около 5 тысяч полетов, в которых машина проверяется на аэродинамику, на прочность, проводятся запуски ракет и бомбометание и многое другое. Еще до "кобры" В. Г. Пугачев выполнял выход на большие углы атаки. Я очень беспокоился, так как у американского истребителя F-16 было к тому времени несколько случаев, когда самолет выходил на угол атаки 60 градусов, а "слезть" с него не мог - хорошо что на нем стоял противоштопорный парашют, с помощью которого удавалось уходить с этого угла. Мы вели испытания по-другому. Очень переживали, когда Пугачев вышел на большой угол атаки, но он сумел вернуть самолет в исходный режим - все кончилось благополучно.

Впоследствии летные эксперименты показали, что при выходе на большие углы атаки развитие штопорного движения не происходит. Результаты свидетельствовали, что есть принципиальная возможность выхода самолета на сверхбольшие углы атаки с последующим возвращением на так называемые эксплуатационные режимы полета. Это и открыло перспективы для сверхманевренности. Но 20 лет назад мы этого еще не знали. Шли только первые экспериментальные полеты.

И вот в одном из полетов летчик-испытатель В. Котлов на Су-27 с неисправной системой воздушных сигналов (разгерметизировался приемник воздушного давления), имея неправильную информацию о числе Маха М (равном скорости полета, измеренной в скоростях звука) и пытаясь скомпенсировать "мах" углом набора высоты, "уравновесился" на высоте 8000 м вертикально и стал падать на хвост. Он полагал, что самолет установится в какой-то нормальный режим полета, - вместо этого он "подвис" между небом и землей. Это было настолько непривычно и непонятно: скорость вообще упала до нуля, а высота 8000 м. Он начал метаться по кабине, убрал форсажи, снова "дал". Самолет стал падать на хвост, появилась невесомость - впоследствии такой прием получил название "колокол".

- И все это происходило в считанные секунды?

Секунд 20. В воздухе - это очень много. При угле атаки 60 градусов (а мы имели разрешение только на 24градуса) самолет свалился в штопор, стал "носом" вниз и начал вращаться. Летчик тогда понял, что произошло, и сообщил на контрольно-диспетчерский пункт: "Штопор!" Так как считалось, что самолет Су-27 из штопора не выходит, набор команд на КДП был "высеченным на граните": "Катапультируйтесь на высоте не ниже 4000 м".

Вообще катапультирование никак нельзя назвать любимым занятием пилотов, поэтому во избежание тяжелых последствий летчик освободил управление и стал тщательно готовиться к катапультированию. Но в последний момент увидел, что самолет вышел из штопора сам и начал выходить из пикирования. Су-27 оказался предоставленным самому себе и сам вышел из опасного режима. Проверив управляемость самолета, Котлов совершил благополучную посадку на аэродроме.

- Может, это была случайность?

Поначалу так и решили. Ведь на 1000 ситуаций применения произошел только один такой случай. По большому счету это ничего не меняло. Но вскоре на Дальнем Востоке произошел еще более невероятный случай. Пилот Су-27 выполнял задание по выходу на перехват в автоматическом режиме. Он превысил допустимый угол атаки, в результате самолет свалился в штопор. По команде с земли летчик катапультировался, после чего Су-27 не только самостоятельно вышел из штопора, но и продолжил полет в автоматическом режиме, пока у него не закончилось все топливо. Вскоре в Липецке произошел третий случай, как две капли воды похожий на первый. Это уже заставило нас разработать специальную программу исследований. Как выяснилось в процессе испытаний, Су-27 отличался определенной "нестабильностью" во входе в режимы штопора и выходе из них. Было установлено, что применение наиболее "сильных" аэродинамических методов вывода из штопора не всегда приводит к его прекращению. И в то же время в ряде ситуаций самолет сам выходил из штопора при нейтральном положении ручки и педалей. Это объяснялось особенностями вихревой аэродинамики Су-27 на различных углах атаки и скольжения.

Значительный вклад в "победу" над штопором внес известный специалист по штопору, заслуженный летчик-испытатель СССР, летчик-космонавт, Герой Советского Союза Игорь Петрович Волк. Он провел испытания на штопор и обнаружил, что Су-27 выходит из всех режимов штопора.

- Почему же все-таки при испытаниях моделей было сделано противоположное заключение?

Оказалось, что не компоновка самолета имела значение, а масштабность модели (число Рейнольдса Re, которое связывает между собой скорость полета, размер самолета и вязкость воздуха, для настоящих машин значительно больше, чем для моделей, тем более маленьких).

- Сверхманевренность приводит к уменьшению "видимости" самолета на радарах. Каким образом?

Сверхманевренность - это система приемов ближнего воздушного боя. В случае если летчик получает сигнал, что он находится в зоне облучения локатора противника, первое, что ему надо сделать, - уйти на вертикаль. Набирая высоту и теряя скорость, он уходит из зоны "видимости" радиолокаторов, работающих на эффекте Доплера. (Эффект Доплера - изменение частоты волны, наблюдаемое при движении источника волны, относительно их приемника. - Прим. ред. ) Но и противник не дурак: тоже может развернуться. Но наш самолет движется по вертикали (фигура "колокол"), при этом скорость его стремится к нулю. А все локаторы видят цель именно по изменению скорости (работают по доплеровскому принципу). Если измеряемая скорость упала до нуля или по крайней мере до такой малой величины, что радиолокаторы противника не могут вычислить доплеровской составляющей, - мы для противника пропали. Визуально он нас видит, а на радиолокационном спектре - нет. Это означает, что если у противника ракета с радиолокационной (полуактивной, активной) головкой наведения, он все равно ее не запустит, потому что ракета не сможет произвести захват цели.

- А известны ли еще какие-нибудь способы сделать самолет "невидимкой"?

Такие самолеты-"призраки" только начинают появляться. Наибольший эффект от новой технологии ожидается для всех самолетов так называемого пятого поколения. Первым самолетом, созданным по технологии "стелс" ("призрак"), стал истребитель-бомбардировщик F-111А. Правда, истребитель из него так и не получился. Самолет имел очень низкую заметность, но плохие летные свойства - эдакий "граненый утюг" (граненые формы понадобились, чтобы лучи радиолокатора отражались от поверхности и направлялись совсем в другую сторону).

Я читала, что в процессе создания нового истребителя возникла необходимость кардинального усовершенствования бортового радиоэлектронного оборудования. Насколько оно надежно в режимах сверхманевренности?

Вообще-то в мире считают, что "русская" электроника не заслуживает внимания. Я другого мнения. Мы заказываем нашим соразработчикам радиолокаторы именно такие, какие нам нужны. Если локатор, который стоит на F-15, весит 244 кг, то аналогичный наш - в несколько раз больше. Но нас это не очень огорчает. Мы хотим, чтобы локатор обеспечивал обнаружение цели на определенной дальности. И эту дальность задаем большую. То же самое можно сказать и об оптико-электронной системе обнаружения целей и прицеливания.

Когда американские стратегические разведчики (SR-71) стали летать к нам "из-за угла" (со стороны Норвегии. - Прим. ред. ) вдоль всего побережья к Новой Земле, на охрану северных рубежей были поставлены истребители Су-27 и Су-30. Когда в очередной раз SR-71 "вынырнул" - наши уже были в воздухе. Мы решили их перехитрить и дали команду не включать радиолокатор, а включить электронно-оптическую систему, которая "видит" в инфракрасном спектре и на большом расстоянии. Когда SR шел на большой высоте, а наши самолеты навстречу ему, мы его видели на большом удалении. Поскольку границ "американец" не нарушал, ничего с ним сделать было нельзя, зато мы держали его под прицелом.

Так что говорить, что наше радиоэлектронное оборудование хуже, нельзя. Оно именно такое, как мы заказывали, ориентируясь на машины вероятного противника. А сделать такой самолет, который сможет поднимать нашу электронику, - не проблема.

А правда, что для улучшения аэродинамических качеств в самолетах нового поколения применена новая конструкция крыла?

Для того чтобы уменьшить волновое сопротивление крыла самолета при движении со сверхзвуковыми скоростями, надо придать крылу стреловидность, то есть отклонить его относительно вектора скорости (поставить под углом). Если крыло ставить таким образом, что при "болтанке" (возмущении потоков) крыло при своей деформации закручивается на отрицательные углы, то подъемная сила падает, но это не опасно с точки зрения разрушения крыла. Если сделать обратную стреловидность, порыв воздуха отклоняет крыло вверх - сразу увеличивается подъемная сила. А если сила увеличивается - крыло отклоняется дальше, угол опять растет. Несмотря на опасность разрушения, самолеты с обратной стреловидностью крыла имеют очень хорошие аэродинамические характеристики.

У американцев был такой экспериментальный истребитель Х-29, почему-то они сочли его конструктивное решение невыгодным. Мы же считаем создание подобного самолета задачей технически разрешимой с помощью композиционных материалов. Металлическое крыло не может выдержать дивергенции - разрушения крыла от скручивания. У нас были случаи, когда во время продувки в аэродинамических трубах разрушались стальные крылья модели с обратной стреловидностью крыла. Сегодня мы можем создавать специальную композиционную конструкцию на основе углеволокна, эпоксидной смолы, из органических материалов с высоким модулем - в частности, из тех самых тканей, из которых изготавливают бронежилеты.

- Какие надежды вы возлагаете на истребители пятого поколения в плане сверхманевренности?

Большие. Если наши "конкуренты" делают самолеты пятого поколения, они нам тоже нужны. Можно сказать, тут действует некий закон сохранения равновесия. Недавно мы были на одной зарубежной выставке, и там командующий ВВС одной из стран сказал: "Нам нужен ваш самолет. У нас есть разные истребители, но мы хотим, чтобы рядом с ними стоял русский, да с такими характеристиками, чтобы противник боялся". А значит, не шел на конфликт. Это и есть цель создания нового истребителя, который обеспечивал бы политическое равновесие в мире.