Авиация и космонавтика 2013 10

Таким образом, смысл этого метода заключался в создании конструкции минимально возможной массы, с доведением прочности до заданной в процессе статических испытаний, путем постепенного усиления слабых мест конструкции. Следует отметить, что этот принцип не являлся чем-то экстраординарным и доселе неизвестным в мировой практике. По воспоминаниям А.И. Блинова, подобная практика существовала и при П.О. Сухом.

Конечно, с точки зрения сегодняшнего дня, это неправильно, нужно было пытаться идти путем точных расчетов и стараться машину не разрушать. Но избежать этого можно было только, если бы у имелось много четкой статистики по самолетам соответствующих схем. А так недостатки расчетов приходилось возмещать путем натурного эксперимента [1] * Для Су-27 на этом деле использовали 5 экземпляров планера, включая Т10-0 и Т10-5. .

Работы по прочностным испытаниям выполнялись в отделе 25 (начальник – А.И. Григоренко). В рамках исследований по Су-27 здесь с 1975 г начались статические, повторно-статические и динамические испытания панелей, экспериментальных отсеков и различных конструктивных образцов. Целью этих работ являлась проверка несущей способности конструкции, правильности выбора материалов и технологий, качества конструкторской проработки и правильности выбора методики расчета на прочность.

Планер самолета, предназначенного для испытаний на статическую прочность (Т10-0) перевезли из сборочного цеха ОКБ в корпус лаборатории для статических испытаний в конце февраля 1977 г., и с 3 марта в отделе 25 приступили к проведению полного цикла прочностных испытаний самолета.

К началу испытаний Т10-0 лабораторное оборудование отдела пополнилось новыми быстродействующими тензометрическими установками, предназначенными для определения уровня напряжений. Планер самолета в контрольных точках оклеивался примерно 6000 тензодатчиками. При проведении испытаний впервые использовался новый информационно-измерительный комплекс «Статика». Комплекс предназначался для анализа напряженного состояния конструкции прямо в ходе эксперимента, в реальном масштабе времени. Для этого все тензометрические установки были объединены в единую измерительную систему, данные с которой поступали для обработки на ЭВМ М-222. В ряде случаев, применение этой системы позволило предотвратить разрушение конструкции и выполнить необходимые доработки непосредственно в период статических испытаний.

Частыми «гостями» статотдела в период испытаний Т10-0 были все руководители КБ. Михаил Петрович Симонов, интересуясь результатами статиспытаний планера, сразу увязывал их с летными испытаниями и вопросами эксплуатации самолета, требуя проведения оперативных доработок конструкции по прочности.

По результатам статических испытаний в конструкцию опытных и серийных самолетов оперативно вносились доработки. К примеру, в июне 1977 г. для усиления ГЧФ, в конструкцию Т-10 ввели дополнительные вертикальные стенки в закабинном отсеке, а материал обшивок в закабинном отсеке был заменен. В конце года провели усиление ХЧФ.

Испытания, выполненные на Т10-0, позволили до вести статическую прочность самолета Т-10 до (80-85)% Pp. Дальнейшие испытания были прекращены из-за принятого решения о проектировании самолета Т-10С, в связи с чем, отпадала практическая надобность в доводке опытных машин. Из- за доработок испытания Т10-0 сильно затянулись, и были завершены лишь к концу июля 1978 г., т.о. общая продолжительность работ составила почти 17 месяцев.

Со 2 октября 1979 г. в отделе 25 начались испытания на статическую прочность планера уже серийного самолета из состава установочной партии машин типа Т10-5 (№02-03) выпуска Комсомольского-на- Амуре завода. Целью работ являлось подтверждение ограничений по статической прочности для самолетов, которые предполагалось использовать на ГСИ Су-27. Испытания самолета, получившего обозначение Т1 0-5-0, проводились до конца апреля 1980 г., они полностью подтвердили заданный уровень прочности, полученный по результатам работ на Т10-0. В целом, результаты статиспытаний первых опытных машин потребовали внести некоторые корректировки в расчетные модели. Оказалось, к примеру, что воздухозаборники уже на ранней стадии активно включаются в работу на изгиб фюзеляжа, а доля участия хвостовых балок в работе фюзеляжа на кручение больше, по сравнению с результатами расчетов. Полученные результаты испытаний в дальнейшем были с успехом использованы при проектировании самолета Т-10С.

В 30-м отделе математическим моделированием нагружения шасси самолета занималась бригада, которой руководил Б.С. Фадеев. Моделировались различные случаи взлетно-посадочных режимов и определялись амортизационные параметры шасси, минимизирующие нагрузки на планер самолета. Расчеты выполнялись с широким использованием ЭВМ.

Статические испытания носовой части фюзеляжа

С точки зрения динамических нагрузок и аэроупругости, наиболее важным фактором являлось значительное увеличение относительной нежесткости конструкции Су-27, обусловленное особенностями выбранной аэродинамической и конструктивнокомпоновочной схем.

Для учета влияния аэроупругости в ОКБ совместно со специалистами ЦАГИ были развернуты экспериментальные и расчетные исследования флаттера и реверса органов управления проектируемого самолета.

Для исследования флаттера в несжимаемом потоке в 1975 г. в ОКБ при участии ЦАГИ разработали и построили две полных динамически подобных модели (ДПМ) Су-27 для испытаний в АДТ ЦАГИ малых скоростей. Модель 1ДТ10, изготовленная в масштабе 1:4, предназначалась для трубы Т-104, а поисковая ДПМ 2ДТ10 в масштабе 1:6 – для трубы Т-103. Испытания этих моделей проводились с 1975 г. На поисковой ДПМ 2ДТ10 выполнялись параметрические исследования элеронного флаттера, компоновочного флаттера в системе «крыло- фюзеляж» и влияние на характеристики флаттера различных подвесок, а также исследования флаттера ГО: влияние положения оси вращения, жесткости ГО на изгиб и вращение, наличие «зуба» на передней кромке ГО, гидродемпфера, и т.д. Поскольку 2ДТ10 была изготовлена из фанеры и пенопласта, имелась возможность оперативной доработки этой модели, чем широко пользовались в процессе проведения экспериментов. Первый этап продувок 1ДТ10 в ЦАГИ провели в 1975-1976 гг. После уточнения конструктивно-компоновочной схемы самолета, модель доработали. В 1977-1978 гг. провели повторный цикл испытаний.

Одновременно, для экспериментальных исследований флаттера на моделях в сжимаемом потоке в ОКБ при участии ЦАГИ были спроектированы и построены полная конструктивно-подобная модель самолета ЗДТ10 (масштаб 1:12) и динамически подобные модели его отдельных частей: крыла, горизонтального оперения и вертикального оперения. Масштаб моделей был различным-от 1:3 до 1:6.