Балістичною траєкторією літаки, які ніколи не літали, журнал популярна механіка

У палубного Су-27К складаються не тільки крила, але і горизонтальне оперення

Застосування на Су-27км крила зворотної стріловидності мало такі переваги: ​​збільшення аеродинамічного якості під час маневрування на малих швидкостях; б? Більша підйомна сила в порівнянні з крилом прямий стріловидності; збільшення дальності польоту на дозвукових режимах; краща керованість на дозвукових швидкостях; зменшення злітно-посадкової дистанції; менша швидкість звалювання; поліпшені протівоштопорние характеристики; збільшення внутрішніх обсягів планера

Існуючі вітчизняні палубні літаки злітають по висхідній траєкторії. Перспективний Су-27км міг би злітати по балістичної траєкторії, що дозволяло йому мати більший злітна вага

Ніхто ніколи не бачив так званий проект С-22 - однодвігательний винищувач зі зворотним стрілкою крила. Але в ЦАГІ є дивно схожа на нього аеродинамічна модель

До 1970-х років СРСР одним з останніх в світі прийшов до висновку, що неможливо вважати себе морською державою, не маючи авіаносців. Радянські великі протичовнові кораблі з невеликою кількістю літаків вертикального зльоту і посадки не береться до уваги. Тому в 1977 році в СРСР розгорнулися роботи з проектування важких авіаносних крейсерів (по суті є справжніми авіаносцями) проектів 1143.5, 1143.6 і 1143.7. Масштаб і вартість робіт зі створення повноцінного авіаносця і палубної авіації для нього фахівці порівнюють хіба що з проектами першої атомної бомби або запуском людини в космос. Тому не дивно, що перші кораблі були «сирими».

Зокрема, було зрозуміло, що на момент сходу зі стапелів першого радянського авіаносця проекту +1143 «Адмірал Кузнєцов» вітчизняні палубні катапульти для літаків не будуть готові. У кращому випадку вони встигали до спуску першого радянського атомного авіаносця «Ульяновськ» - на ньому планувалося встановити чотири парових катапульти. Та й взагалі, робота катапульт в наших північних широтах з постійним намерзанням пара викликала великі сумніви. Тому на перших радянських авіаносцях - «Адмірал Кузнєцов» і «Варяг» - вирішили застосувати оригінальну ідею - зліт літака зі спеціального трампліна-рампи. Кажуть, якось на міжнародній збройовій виставці заступника генерального конструктора КБ Сухого Олега Самойловича запитали, а яка, власне, кривизна поверхні рампи. «Це найголовніший секрет радянського авіаносця», - була відповідь. Вдалося лише випитати, що це крива третього порядку. Коли літак сходить з рампи, він знаходиться в ідеальному куті атаки при швидкості 180-200 км / год (для Су-27). Рампа виявилася настільки вдалою, що з неї злетіли і інші раніше суто «сухопутні» літаки: МіГ-29К і штурмовик Су-25. Теоретично, з рампи-трампліна може злетіти літак будь злітної маси.

Залишиться тільки один

Вибір радянського основного палубного літака - майже детективна історія. Щоб розібратися в ній, потрібно визначитися, що таке основний палубний літак. Для цього треба відповісти, а що таке радянський авіаносець і які завдання він вирішує. У США авіаносець - перш за все ударний корабель, де винищувачі відіграють другорядну роль протиповітряної прикриття. Основа ж угруповання - два крила ударних штурмовиків і ударних літаків.

В СРСР авіаносця відвели роль гігантського корабля ППО з основним завданням захисту корабельних з'єднань від атак з повітря. Перш за все - району розгортання підводних ракетоносців в Північному Льодовитому океані. Чому - не питайте нас. Хоча, будемо справедливі, почалися роботи і над палубної модифікацією нашого основного штурмовика Су-25. Велися також розробки відсутніх елементів палубної авіації: рятувальних вертольотів і літаків дальнього радіолокаційного виявлення (АВАКС) Як-44Е, ідеологічно повторюють американські Е-2С «Хокай». Але головна інтрига була в тому, який із двох літаків - Су-27 або МіГ-29 - займе основне місце на авіаносці. Американський авіаносець має водотоннажність близько 90 000 т і може нести близько 100 літальних апаратів. У первісному вигляді радянський проект передбачав стандартна водотоннажність 55 000 т (воно визначалося розміром найбільшого стапеля Чорноморського суднобудівного заводу в Миколаєві) і 52 літальних апарати на борту (18 Су-27, 18 МіГ-29 і 16 вертольотів Ка-27, в тому числі три вертольоти радіолокаційного дозору і два пошуково-рятувальних). МіГ-29К повинен був обороняти наші кораблі від повітряного нападу в ближній зоні і знищувати ворожі надводні кораблі, а Су-27К - забезпечувати протиповітряну оборону на далеких рубежах. Але пізніше було прийнято рішення скоротити кількість типів літаків на палубі - в результаті винищувач повинен був залишитися один.

За логікою речей, перемогти повинен був багатоцільовий МіГ-29, оскільки він компактніше, що дуже важливо для палубного літака. Для того щоб перемогти конкурента, у Су-27 зробили складаються крила. МіГ відповів тим же, зберігши лідерство по компактності. «Сухі», намагаючись зменшити розміри, постійно зсовували вісь складання крила до фюзеляжу, поки не стали чіпляти кінцями складених крил стелю ангарної палуби. Розглядалися варіанти і з зовсім екзотичними схемами з двома осями складання. Пропонувалося навіть залишити не складаються крило з розкладанням в горизонтальне положення килей, що дозволяло складувати літаки друг над другом на стелажах у вигляді гігантського сендвіча! Але в підсумку склали крило, причому настільки сильно, що слідом за ним довелося складати і випирає горизонтальне оперення! Під час випробувань на палубу «Адмірала Кузнєцова» сіли і Су-27, і МіГ-29, і навіть Су-25. Проте переміг Су-27, в першу чергу завдяки сильним пробивним якостям генерального конструктора «Сухого» Михайла Симонова. Просто зауважимо, що індуси вибрали для свого авіаносця МіГ-29.

Розробка палубного літака не зводиться до простого налаштування механізму складання крила і гальмівного крюка. По суті, всю машину перепроектує заново. В першу чергу це пояснюється зміцненням літака через зростання посадкових навантажень. Звичайний літак заходить на посадку (рівень глісади) під кутом 3 ° з подальшим вирівнюванням майже до 0 °, палубний - під кутом 4 ° без вирівнювання, що означає в 2-3 рази більшу вертикальну швидкість зниження. У фахівців є більш точний термін - ударна посадка. Щоб після неї літак не розвалився на частини, потрібно посилити весь його каркас, а також зробити інші шасі - навіть на фотографіях видно, що вони візуально більше стандартних. Носова стійка палубного Су-27К двоколісний замість стандартної одноколісним. Потрібно посилити мотогондоли. Список можна продовжувати до нескінченності. Закономірний підсумок - збільшення максимальної злітної ваги. Щоб хоч якось зберегти злітні характеристики, довелося поставити горизонтальне переднє оперення - вперше на серійної радянській машині; посилити механізацію крила - замість флапперона встановити двосекційний однощілинні (зі збільшеним до 45 ° кутом відхилення) закрилків і зависає елерон. В результаті навіть поважчала машина сходила з рампи при швидкості 147-149 км / год без осідання.

Незважаючи на те що баки розташовувалися навіть в поворотних частинах крила, пального для тривалого патрулювання не вистачало - на Су-27К, вперше в сімействі Су-27, штанга дозаправки в повітрі стала штатним обладнанням. У підсумку, на думку авіаконструкторів, «літак вийшов шикарним».

Корабельний модифікований

Щоб особливо не афішувати цей амбітний проект, літак отримав позначення Су-27км (корабельний модифікований), хоча загальним з Су-27 у нього був лише один елемент - ліхтар кабіни пілота.

морська авіація

Оскільки серйозно збільшувати розміри авіаносців не планувалася, до літака були пред'явлені універсальні вимоги: він повинен був виконувати функції як перехоплювача, так і ударного літака, тобто бути багатоцільовим. Це означало постійне зростання маси - апарат виходив важким, з максимальною злітною вагою під 40 т. До того ж не було впевненості, що на момент його появи будуть вирішені проблеми з вітчизняними катапультами, а значить, злітати йому доведеться з рампи. У повітряному бою він повинен був перевершувати основного морського конкурента - американський F-14D SuperTomcat. Літак спочатку створювався з урахуванням технології «Стелс», тому вся бойова навантаження розміщувалася усередині фюзеляжу, а кили були «завалені» всередину.

Літак відразу створювався як корабельна машина (зауважимо, вперше в СРСР), тому на ньому було багато чисто морських примочок. Наприклад, відокремлювана кабіна. Статистика бойових дій корабельної авіації показувала, що льотчик гинув в першу добу перебування в воді, тому проблему порятунку просте катапультное крісло не вирішувало. Відокремлювана герметична кабіна Су-27км рятувала пілота навіть при відділенні на глибині 10 м і могла підтримувати життєдіяльність льотчика близько трьох діб. Для більшої переносимості перевантажень при маневруванні спинка крісла пілота була нахилена назад на 30 °, проти 17 ° у звичайних літаків. Управлятися же літак повинен був джойстиком, встановленим справа. Передбачалося поворотний у вертикальній площині плоске сопло.

Загалом, літак виходив завидним. Залишалася, щоправда, одна майже нерозв'язна проблема - як підняти все це в повітря без катапульти?

колінами назад

Був придуманий ніде раніше не застосовувався спосіб - балістичний зліт. Сенс його в тому, що літак сходить з рампи і летить, подібно до кинутого каменя, балістичною траєкторією. Правда, на відміну від каменя, з працюючими на форсажі двигунами. Досягнувши піку траєкторії, літак починає «просаджувати» вниз, причому просадка може досягати 15 м від верхньої точки траєкторії, але за рахунок зростаючої швидкості і дуже великого кута атаки крило «підхоплює» машину, і в низхідній гілці траєкторії, приблизно на рівні зрізу рампи, балістична траєкторія переходить в нормальний політ з набором висоти. Проблема полягала в тому, що при такому старті при сходженні з рампи крило виходило на великі кути атаки, відбувався зрив потоку, і літак просто падав у воду. Вихід був один - крило зворотної стріловидності, яке дозволяло виходити на великі кути атаки без загрози звалювання. У «Сухого» вже був досвід проектування легкого (до 20 т) однодвігательний винищувача з таким крилом - проект С-22. Цей проект довели до стадії робочого проектування, був випущений комплект робочої документації, який потім весь пішов в кошик. Вважалося, що на цьому проекті Симонов до досконалості «відкатав» технологію крила зворотної стріловидності.

У крила такій конфігурації з'явився і додатковий плюс. В ідеалі при складанні крила воно повинно «ламатися» за технологічним стику. Однак у Су-27км крило складалося не перпендикулярно фюзеляжу, як у всіх палубних літаків традиційної схеми, а вперед, як вуха у собаки-вівчарки, що можливо тільки при наявності крила зворотної стріловидності.

Ложка дьогтю

Загалом, літак виходив ідеальним. Існувало лише одне «але». Справа в тому, що витримувати колосальні навантаження на вигин, які відчувають крилом зворотної стріловидності, здатне тільки крило, виконане по композитної технології з використанням углепластиков, де зі скручуванням боролися шляхом спрямованої намотування вуглеволокна. Головний недолік цього матеріалу - його неремонтоздатність. Розрив карбонових волокон неможливо ліквідувати, і він веде до принципових змін властивостей матеріалу. Тому пошкоджені углепластіковиє компоненти завжди доводиться міняти цілком, як, наприклад, в гоночних болідах «Формули-1». Кульові й осколкові пробоїни на бойових літаках, як правило, оперативно зашпаровують на землі. МіГ-25, виготовлений зі сталі, дозволяє заварювати ушкодження навіть звичайної електрозварюванням. Теоретично, пошкоджене вуглепластикові крило Су-27км можна було б поміняти цілком. Тільки ось до аеродрому такий літак навряд чи дотягне - при колосальних навантаженнях яке зазнало втрат міцність крило від першого ж снаряда миттєво зруйнується в повітрі. Чи вдалося інженерам ОКБ Сухого вирішити цю проблему, «Популярною механіці» невідомо.

У найближчих номерах «ПМ» продовжить розповідь про радянську авіаносну програму.