Авиация и космонавтика 2013 12

На выставке были представлены разнообразные авиационные средства поражения, хотя акцент был больше сделан на боеприпасы для сухопутных войск. Интерес представляет южнокорейская КАБ KGGB с коррекцией по GPS. КАБ представляет собой конверсионный набор для доработки американских обычных свободнопадающих бомб небольшого калибра. Корпус со стреловидным крылом, оснащенным флаперонами, крепится сверху бомбы.

Американская фирма «Текстрон Дефенс Системз» (Textron Defense Systems) представила необычный боеприпас «Бэттл Хок» (Battle-Hawk) для вооружения пехотного отделения. Боеприпас представляет БПЛА длиной 0,5 м и массой 20 кг. БПЛА снабжен небольшим поршневым двигателем, продолжительность полета 30 мин, радиус действия до 5 км. Аппарат снабжен боевой частью, вместо которой при необходимости может быть установлено примитивное разведывательное оборудование — видеокамера или тепловизор.

Создание системы управления Су-27 заслуживает отдельного большого рассказа. В рамках данной статьи попробуем коротко остановиться лишь на некоторых ключевых моментах этой истории. Суть проблемы заключалась в том, что в связи с принятым решением о реализации на Су-27 статически неустойчивой в продольном канале аэродинамической схемы, необходимо было разработать для нового самолета такую систему управления, которая наряду со всеми прочими функциями, обеспечивала бы ему устойчивость в продольном канале в замкнутом контуре управления. Создание такой системы стало для Су-27 столь же важной задачей, как разработка новой аэродинамической схемы, нового двигателя и новой системы вооружения.

На основании анализа предварительных аэродинамических характеристик и собственной устойчивости самолета в продольном и боковом каналах, был сделан вывод о принципиальной возможности создания системы, которая обеспечивала бы приемлемые характеристики устойчивости и управляемости статически неустойчивого в продольном канале самолета. Было понятно, что такая система должна использовать в управлении глубокие, широко корректируемые по режимам полета связи по основным параметрам продольного движения — угловой скорости тангажа и нормальной перегрузке. Стало также абсолютно ясно, что получить требуемые характеристики продольной устойчивости и управляемости такого самолета при помощи обычной механической системы управления, даже с использованием широкоходовых автоматических устройств, невозможно. Таким образом, в развитии систем управления истребителей настал момент, когда прежними способами, т. е. с использованием только механической системы управления (МСУ), уже невозможно было обеспечить приемлемые характеристики управления. Это можно было обеспечить только при помощи системы дистанционного управления (СДУ), в которой рычаги управления самолетом и рулевые поверхности не связаны между собой пропорционально.

Разработка системы управления Су-27 началась в 1973 г. На этом этапе требовалось найти ответ на главный вопрос — каковы должны быть параметры системы управления в продольном канале? Начались консультации с аэродинамиками. Параллельно, в 8 отделе ОКБ выполнялись эксперименты с полунатурным моделированием на стенде, в результате чего постепенно определился возможный диапазон эксплуатационных режимов работы системы, потребные характеристики основных ее элементов и основные алгоритмы работы.

На следующем этапе требовалось определить общую концепцию построения системы управления. В отношении продольного канала суть проблема была ясна, а вот следует оснащать самолет дистанционным управлением во всех каналах, или, вследствие невозможности другого решения, ограничиться только продольным управлением, было неясно.

В ОКБ имелся определенный опыт создания систем дистанционного управления: отработка алгоритмов СДУ на ЛЛ«10ОЛДУ», СДУ самолета Т-4, управление интерцепторами самолета Су-24, но, все же, этого было недостаточно. Поэтому, для минимизации технических рисков, приняли решение о применении на Су-27 комбинированной системы управления с использованием СДУ в продольном управлении и МСУ в путевом и поперечном каналах. Два последних оснащались автоматическими устройствами улучшения динамических характеристик управления — демпферами крена и курса, которые вошли в состав СДУ.

При выборе законов управления в продольном канале рассматривались два варианта: астатическая (интегральная) и статическая система. Выбор был сделан в пользу статического закона, поскольку астатическая система, несмотря на свои преимущества (постоянный расход ручки на единицу перегрузки, ограничение углов атаки и перегрузки в контуре СДУ, наличие автотриммирования), обладала существенным недостатком — требовала увеличенных значений передаточных чисел по сигналам угловой скорости и перегрузки, что было чревато вероятностью возникновения автоколебаний и требовало повышенных динамических характеристик приводов.

Сложившаяся концепция давала уверенность в успешном проведении работ по оснащению самолета надежной резервированной, отказобезопасной системой дистанционного управления, работающей совместно с механической системой в путевом и поперечном каналах. Разработанную структуру системы управления самолетом утвердил Генеральный Конструктор ОКБ П.О. Сухой, и она получила положительное заключение ЦАГИ.

Дальнейшие работы по СДУ проводились совместно с головным разработчиком системы — 3-м МПЗ, и были связаны с определением конкретного облика и разработкой ТЗ на отдельные агрегаты и ТЗ на СДУ в целом. Выходные параметры конкретных устройств задавались исходя из обеспечения нормируемых характеристик системы управления. Наиболее критичным для обеспечения устойчивости и заданной степени управляемости самолета являлись характеристики быстродействия, чувствительности и динамической точности рулевых приводов в продольном канале. К примеру, требовалось обеспечить скорость перекладки стабилизатора не менее 33°/ сек.

В развернувшейся работе широко использовался опыт создания систем ручного и автоматического управления предшествующих самолетов ОКБ — Су-15, Су-24 и Т-4. Самолеты Су-15 и Су-24 оснащались традиционными гидромеханическими системами ручного управления с нерезервированными, короткоходовыми, по условиям отказобезопасности, демпферами продольного, поперечного и путевого управления. Новым решением явилось применение на самолете Су-24 гидроприводов консолей стабилизатора КАУ-120. Управление этим приводом в ручном режиме производилось как перемещением входного рычага механической проводки, так и подачей на его вход электрического сигнала от системы демпфирования. При переключении в автоматический режим, использовалось одноканальное электродистанционное управление приводом от САУ. В дальнейшем, такая структура привода стала аналогом в создании резервированного привода стабилизатора для самолета Су-27.