Авиация и космонавтика 2006 07

Вот как характеризовалась суть проблемы в советских изданиях того периода: «Развитие самолетостроения с начала своего развития характеризовалось стремлением к увеличению полезной нагрузки и скоростей полета. Такое развитие приводило к увеличению удельной нагрузки на крыло, к увеличению длины взлета и посадки. В результате для самолетов потребовались бетонированные взлетно-посадочные полосы все большей и большей длины. Для некоторых современных реактивных самолетов в зависимости от высоты расположения аэродромов и температуры наружного воздуха требуются бетонированные ВПП длиной 2- 3 км и более. Как уже указывалось, постройка аэродромов такой значительной длины требует больших материальных затрат. Базирование военных самолетов на аэродромах увеличивает вероятность их обнаружения и поражения. Разрушение взлетно-посадочных полос приводит к прекращению действия авиации.

Применение ядерного оружия по аэродромам без возможности аэродромного маневра может не только усложнить боевые действия авиации, но и совсем парализовать ее деятельность. Все это особенно касается фронтовой авиации, которая должна иметь высокую подвижность, согласуй свое базирование с темпом передвижения сухопутных войск.

Следовательно, задача резкого улучшения взлетно-посадочных характеристик современных самолетов – уменьшение взлетной и посадочной дистанции современной авиации – имеет принципиальное значение».

Если отнести эти слова к Су-7, то первые самолеты имели взлетную дистанцию около 1300-1400 метров, а новым, более тяжелым, модификациям требовалось еще больше. Не намного меньшей была и посадочная дистанция новых машин. Вместе с тем большие (и немногочисленные) стационарные аэродромы, по расчетам, могли быть выведены из строя уже в течение первых часов войны даже без применения ядерного оружия. Они легко «вычислялись» разведкой и по «традиции», идущей с конца тридцатых годов, первым делом подвергались ударам противника. Обустроить большое число бетонных ВПП для рассредоточения авиации в угрожаемый период также не представлялось возможным ввиду огромных затрат и все той же заметности. Оставалась надежда на грунтовые площадки, менее заметные и уязвимые – заделать воронку от бомбы в грунтовой полосе было куда проще, чем в бетонной. Но грунт для новых машин, в отличие от самолетов минувшей войны, оказался не особенно подходящей «средой». Как справедливо указывалось в вышеупомянутом источнике, большой вес и значительная нагрузка на шасси делала обычные колеса мало пригодными для эксплуатации с грунта, а ведь по требованиям военных необходимо было работать не только с твердого, но и с мокрого и травянистого грунта.

В апреле 1956 г. заведующий лабораторией трения и фрикционных материалов Института машиноведения (ИМАШ) АН СССР, доктор технических наук, профессор И. Крагельский в служебной записке «По вопросу относительно замены качения скольжением при взлете и посадке» обосновал возможность создания реактивного самолета с лыжным шасси и наметил программу исследований и конструкторских разработок. Программа работ формулировалась так: «Создание специальных фрикционных материалов; создание конструкции лыжи (длина, ширина, профиль и др.); разработка специальных мероприятий, связанных с управлением трением лыжами; конструирование лыжного шасси; общая компоновка самолета с лыжным шасси. Указанные работы могут быть выполнены следующими учреждениями: ИМАШ, ЦНИЛАС, ЛИИ, ВИАМ, ЦАГИ, НИАИ».

В начале 1958 года после обсуждений проблемы при участии полковника Н. Фролова (ПВО страны), профессоров И. Крагельского и В. Бабкова (МАДИ), кандидата технических наук А. Смирнова (НИАИ ВВС МО) П.О. Сухим в ОКБ-51 была организована комплексная научно-исследовательская и опытно-конструкторская работа по созданию фронтового самолета повышенной проходимости. В дальнейшем эта работа проходила при поддержке и участии ГКАТ СССР и Президиума АН СССР, академиков А. Благонравова А. Ишлинского и А. Берга, маршала авиации Е. Савицкого, генерал-лейтенанта В. Пышнова, полковника А. Фролова и других. Создание самолета для работы с грунтовых аэродромов стало Государственным заданием, выполнялось по плану Военно-промышленной комиссии при Совете Министров СССР и вошло в план важнейших научно-исследовательских работ Академии наук СССР.

Задачи по улучшению взлетно-посадочных характеристик и повышению «проходимости» Су-7 начали решать в ОКБ-51 с 1958 года. Основными направлениями после рассмотрения различных вариантов стали два – применение лыжного или комбинированного шасси и использование для сокращения взлетно-посадочных дистанций системы сдува пограничного слоя (СПС) с закрылков. Лыжи должны были сделать самолет «вездеходом» (поскольку имели значительно большую, чем колесо, площадь контакта с опорной поверхностью), а система СПС позволяла уменьшить посадочную скорость и дгину пробега самолета, уменьшив тем самым размеры аэродрома, стоимость затрат на его строительство и уменьшить его уязвимость.

Опытный самолет С23, предназначенный для испытаний лыжного шасси

Посадка С23 на снежную ВПП

Один из первых вариантов лыжи, испытанный на С23. Хорошо виден пяточный амортизатор воспринимающий нагрузки при касании лыжой земли

Планы мероприятий соответствовали их значимости: в случае успеха авиация по гибкости базирования возвращалась к временам, когда аэродромом могло служить всякое поле, луг или просторная поляна. Задача представлялась проблемной, но вполне выполнимой: в конце концов, полеты на лыжном шасси имели давние традиции, пусть и со снега, но и с ним вполне удовлетворительно эксплуатировались до войны даже тяжелые бомбардировщики. Оснащая лыжами реактивные самолеты, следовало решить две основные группы вопросов, связанные со значительно большим трением при движении по грунту и многократно возросшими нагрузками на неровной и неоднородной почве при увеличившихся в несколько раз взлетно-посадочных скоростях современных машин.

На первом этапе работ были проведены экспериментальные исследования по изысканию приемлемых материалов и износостойких наплавок для лыж, работающих в сложных условиях. На этом этапе исследовался механизм трения и износа материалов при воздействии большого комплекса факторов (абразивная и коррозионная среда, высокие давления, скорости и температуры при фрикционном контакте) на материалы различной природы. Эти исследования проводились как в лабораторных, так и непосредственно в полевых условиях но специально подготовленном самолете-лаборатории Ил-28ЛШ (N0 Ь I 12). На нем были испытаны первые конструкции лыж, сделаны попытки наметить контуры формы самолетной лыжи и оценить величину сопротивления при движении по грунтам различных типов и состояния.