Авиация и Космонавтика 2014 01

На начальном этапе проектирования для крепления на «кораблики» пусковых (катапультных) устройств и балочных держателей была предложена довольно простая система «болт-гайка», которые контрились между собой устройством типа «булавка». Это создавало дополнительное аэродинамическое сопротивление и трудности в эксплуатации. В дальнейшем была разработана быстросъемная конструкция самоконтрящихся болтов, в которых функция автоконтровки была скрыта внутри самих болтов. После успешного проведения всех испытаний данная конструкция была признана изобретением.

Первый комплект штатных пусковых устройств (АПУ/АКУ-470 и П-72) и переходных балок к ним был опробован на самолете Т10-4, кроме него испытания агрегатов системы вооружения проводились еще на трех опытных самолетах установочной партии Су-27: Т10-5, Т10-10 и Т10-11.

К сожалению, при проектировании были и ошибки: в стремлении достичь минимальную массу не были учтены некоторые детали, что не замедлило проявиться при отработке конструкции в процессе эксплуатации. От сильного воздушного напора тонкие обтекатели стали деформироваться, гнуться, складываться. Пришлось заниматься ремонтом и усилением узлов, вводя в конструкцию дополнительные конструктивные элементы.

Управляемая ракета К-27Р

Управляемая ракета К-73 на этапе проведения ЛКИ

Пушка ТКБ-687

В первоначальном виде, в ТТТ на аванпроект ПФИ 1971 г., в части пушечного вооружения, была задана установка встроенной пушки калибра 30 мм с темпом стрельбы 3000 выстр./мин и боезапасом 250 снарядов.

Пушечным вооружением в СССР занималось Министерство оборонной промышленности (МОП), а признанным лидером в разработке авиационных пушек являлось Тульское КБ Приборостроения (КБП, в прошлом ЦКБ-14) МОП. Из перспективных авиационных пушек к началу 1970-х гг. в разработке здесь находилось только двухствольное 30-мм орудие ТКБ-645, данные по которому и были взяты за основу для проработки размещения пушечного вооружения на Су-27. В результате в согласованном варианте ТТТ ВВС на Су-27, утвержденном летом 1976 г., в качестве встроенного пушечного вооружения под обозначением АО-17А фигурировала именно эта двухствольная пушка с боекомплектом в 250 снарядов. В качестве съемного пушечного вооружения предусматривалось применение на самолете двух подвижных пушечных установок СППУ-30 с той же пушкой и боекомплектом по 250 снарядов на установку.

Уже на ранней стадии работ стало ясно, что установить ТКБ-645 на Су-27 в пределах выбранных компоновочных решений будет довольно затруднительно. Проработки показывали, что из-за больших габаритов и массы (115 кг) эта пушка плохо размещается на самолете в связи с отсутствием в районе буля требуемой строительной высоты, а другого места по условиям компоновки на самолете просто не было. СППУ-30, разрабатывавшиеся в интересах фронтового бомбардировщика Су-24М, представляли собой большие по габаритам и массе (980 кг) установки, что требовало их подвески на мощных держателях. Таким образом, было ясно, что и они плохо вписываются в концепцию применения Су-27, как истребителя, предназначенного для завоевания господства в воздухе.

В результате, в процессе эскизного проектирования Су-27 велись работы по поиску альтернативных вариантов пушечного вооружения. Постоянное общение «артиллеристов» из 10-го отдела ОКБ с КБП, позволило найти оптимальный вариант решения проблемы. К этому моменту В.П. Грязев, как зам. главного конструктора КБП, в инициативном порядке вел работы по новой одноствольной авиапушке ТКБ-687. В металле уже существовал макетный образец этого орудия, который был вполне работоспособен, но требовал доведения по своим характеристикам.

Авиационная пушка ТКБ-687 (после ее принятия на вооружение — ГШ-301, т. е. Грязев, Шипунов, 30 мм, 1 ствол) создавалась в КБП как предельное по энергобаллистическим характеристикам изделие. По сравнению с аналогичными образцами западных авиапушек, она обеспечивала высокую скорострельность и эффективность, имела меньшую массу в сочетании с высокой технологичностью и самый высокий коэффициент совершенства (соотношение произведения темпа стрельбы на массу патрона к массе пушки).

В ОКБ Сухого были переданы габаритные чертежи новой пушки для проработки ее размещения на самолете. Оказалось, что в отличие от ТКБ-645, одноствольное орудие свободно размещается в выделенных для нее компоновочных объемах правого буля самолета. В октябре 1974 г. в ОКБ был построен натурный стенд Л81-Т10 с макетной пушечной установкой ТКБ-687 для натурной отработки элементов ее конструкции стрельбой. Для этих целей КБП поставило в ОКБ опытную пушку с ограниченным ресурсом. Стендовые испытания проводились на полигоне ЦНИИТОЧМАШ. Первые стрельбы из установки были очень короткими, было сделано всего 50 выстрелов. В результате стрельбы получили: разрушение дюралевой обшивки правого буля в зоне обреза ствола, трещины на ребрах и поясе переднего силового узла, трещины на трубе гильзоотвода в радиусной ее части. При этом выяснилось, что эксплуатация патронного ящика с вертикальной загрузкой вызывает большие трудности по укладке боекомплекта и зарядке пушки.

После проведения анализа результатов испытаний были разработаны соответствующие мероприятия по устранению выявленных недостатков, как в части конструкции самой пушечной установки, так и каркаса планера в зоне установки пушки. Одновременно в бригаде артиллерийского вооружения велся поиск нового решения для системы питания установки. Искомое решение было найдено неожиданно, в ходе изучения конструкции пушечного вооружения на имевшемся в ОКБ натурном образце F-5E, что натолкнуло на мысль об использовании нового принципа питания пушки на Су-27. Суть идеи состояла в том, что патронная лента навешивалась на направляющие рельсы в виде циклических гирлянд. Изготовили деревянный макет и проверили эту идею на практике — результаты оказались положительными.

В 1976 г. стенд Л81-Т10 был перепроектирован под новую систему питания и на полигоне проведены его доработки.

С ноября 1976 г. по ноябрь 1977 г. выполнили испытания стрельбой. В процессе испытаний было получено разрушение гильзоотвода и выявлена ненадежная работа питания из-за зависания и заклинивания конца патронной ленты на направляющих рельсах. Срочно были разработаны два варианта толкателей патронной ленты — механический (пружинный) и пневматический. Из-за конструктивной сложности и больших усилий при складывании механического толкателя от этой конструкции отказались, и на самолет была рекомендована установка пневматического толкателя.