Авиация и космонавтика 2011 06

Демонстрация уборки и выпуска крыло на С-22И

Работы по созданию первого в стране крыла с изменяемой стреловидностью шли в тесном сотрудничестве со многими центральными научно-исследовательскими учреждениями. Так, по результатам продувок в аэродинамических трубах ЦАГИ было решено, кроме применения трехсекционных выдвижных закрылков центроплана и поворотных закрылков консолей, сохранившихся с Су-7Б, механизировать и переднюю кромку крыла. Решение это появилось не сразу — тонкое крыло сверхзвукового самолета прежде механизацией передней кромки не оснащали, однако предкрылок обещал улучшить срывные характеристики, повысив аэродинамическое качество и обеспечив возможность полета на больших углах атаки, что позволяло рассчитывать на дальнейший выигрыш во взлетно-посадочных качествах и маневренных свойствах самолета. С точки зрения аэродинамики, предкрылок позволял компенсировать неприятный эффект, возникавший при отклонении консолей на малые углы стреловидности, когда из-за появления излома по передней кромке с неподвижной частью нарушалась плавность обтекания и начиналось вихреобразование с развитием срывных явлений, особенно энергичное с увеличением угла атаки. Срыв потока сопровождался падением подъемной силы, ухудшением продольной устойчивости, а также снижением эффективности элеронов. Предкрылок, обеспечивавший плавное перетекание потока на верхнюю часть крыла, позволял нормализовать обтекание, снижая возможность отрыва потока. Установка по всему размаху консольной части крыла отклоняющихся на 10° предкрылков позволила затянуть срыв потока на крыле с угла атаки 17° до 22°. Управление предкрылками и закрылками осуществлялось от силовой гидросистемы самолета. Благодаря этим конструктивным особенностям механизации крыла были достигнуты куда лучшие по сравнению с Су-7Б аэродинамические характеристики нового самолета на взлетно-посадочных режимах. Ток, коэффициент подъемной силы Су на взлете для С-22И равнялся 0,87, в полтора раза выше, чем у Су-7БКЛ, где его значение составляло 0,58. Еще большим Су был в посадочной конфигурации при полном выпуске механизации — 0,68 для "семерки" и 1,07 для машины с крылом изменяемой стреловидности.

При статических и ресурсных испытаниях агрегатов, также проведенных на базе ЦАГИ, выяснилось и то, что жесткость крыла существенно зависит от точности сборки и зазоров в конструкции поворотного узла — даже небольшие люфты могли привести к его разрушению. Крыло С незатянутым шарниром, в сборке которого присутствовали микроскопические зазоры, на стенде дрожало и тряслось, недодавая требуемой жесткости чуть ли не на порядок. В поисках дефекта перебрали всю конструкцию, пока кто-то не догадался просто затянуть гайки должным образом, разом сняв проблему. Работоспособность шарнира при высоких нагрузках была обеспечена созданной в Центральном институте авиационных топлив и масел смазкой Свинцоль-01. Она представляла собой хорошо известный не только в авиации вязкий смазочный состав Циатим-201 с добавлением порошкообразного свинца. Благодаря этому новая смазка обладала повышенными противоизносными и противозадирными свойствами, работала при температурах от -60 до +90 °C, хотя и была небезвредна для здоровья.

Новый самолет получил обозначение по ОКБ С-22И (изменяемая стреловидность), свидетельствующее о тесном "родстве" с Су-7 (С-22). Неофициально создатели машину еще называли "стрелка". Решением конструктивных вопросов в бригаде крыла занимались В. Крылов, Б. Вахрушев, Р. Емелин и Б. Рабинович. В мае 1965 года был успешно защищен эскизный проект самолета, а затем построен деревянный макет, на котором отрабатывались конструктивные и технологические вопросы. Уже в процессе эскизного проектирования были детально проработаны и изготовлены наиболее сложные узлы конструкции, включая узел поворота и задняя опора консоли, а также пустотелый отсек центроплана. Натурные агрегаты с конца 1964 года проходили отработку на стендах. Для испытаний на прочность был изготовлен комплект поворотного крыло.

По итогам защиты эскизного проекта вышел приказ министра авиапром от 20 августа 1965 года, согласно которому предписывалось к концу II-го квартала 1966 года построить и передать на испытания два экземпляра "экспериментального самолета Су-7Б с крылом изменяемой стреловидности", один из которых предназначался для летных испытаний и второй — для прочностных статических.

Планер машины для статических испытаний, получивший обозначение С-22И-0, был закончен сборкой уже к концу 1965 года, и с начала следующего началась его отработка на стендах. Первый опытный экземпляр машины строился на базе фюзеляжа серийного Су-7БМ (№ 48–06 выпуска 1963 года), что позволило использовать отработанную конструкцию и многие из агрегатов самолета, сэкономив время и средства. Пошедшая на переделку машина до середины 1964 года служила в строевом авиаполку ВВС, а затем была передана в распоряжение ОКБ и использовалась в различных испытательных программах. Судьбу её предопределил случай 22 июня 1965 года, когда в полете летчика-испытателя Е.С. Соловьева по неустановленной причине произошел заброс по перегрузке до 8,0, после чего самолет решили к подобным программам больше не допускать и, после полной дефектации, использовать для переделки в С-22И.

В соответствии с проектом, прежнее крыло снималось, а центральную часть фюзеляжа сообразно изменению конструкции подвергли серьезной доработке. Для подкрепления пустотелого отсека центроплана снаружи приклепали пору маленьких Т-образных профилей, расположенных вдоль по потоку. По торцу стояла мощная аэродинамическая перегородка с пилоном подвески вооружения в нижней части. Консоли имели трехсекционный предкрылок и поворотный закрылок, а также элерон в концевой части.

Кабина самолета С-22И была оборудована новыми органами управления, но прицельное оборудование и часть арматуры управления вооружением на экспериментальной машине была снята

С-22И выруливает для испытательного полета

По конструкции они представляли собой топливные баки-кессоны. Прежние топливные отсеки в корневых частях крыла пришлось ликвидировать из-за размещения на их месте механизмов привода консолей. Самолет отличался также набором оборудования: были демонтированы блоки автопилота АП-28И1, демпфер Д-2К-110 и практически всё вооружение (из его состава сохранили лишь сами держатели под крылом и фюзеляжем, а также цепи аварийного сброса подвесок). В пушечных отсеках центроплана размещались блоки комплекта контрольно-записывающей аппаратуры (КЗА). Для обеспечения больших запасов по пикирующему и кабрирующему моменту при смене центровки решили увеличить углы отклонения стабилизатора.